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b) 60 J
c) 70 J
d) 80 J
Resposta: c) 70 J
Explicação: A energia total é dada por \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,4c \), \(
\gamma \approx 1,22 \). Assim, \( E = 1,22 \cdot 12 \cdot (3 \times 10^8)^2 \approx 70 \) J.
80. Um fóton tem uma energia de 4 eV. Qual é seu comprimento de onda?
a) 310 nm
b) 620 nm
c) 1240 nm
d) 155 nm
Resposta: a) 310 nm
Explicação: Usando \( E = \frac{hc}{\lambda} \), temos \( \lambda = \frac{hc}{E} =
\frac{1240 \times 10^{-9} \cdot 3 \times 10^8}{4 \cdot 1,6 \times 10^{-19}} \approx 310 \)
nm.
81. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma quantidade de movimento de 70 kg·m/s.
Qual é a sua massa em repouso?
a) 1 kg
b) 2 kg
c) 3 kg
d) 4 kg
Resposta: d) 4 kg
Explicação: A quantidade de movimento relativística é dada por \( p = \gamma mv \).
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( 70 = 1,67 m \cdot 0,8 \cdot 3 \times
10^8 \) resulta em \( m \approx 4 \) kg.
82. Um objeto em movimento a 0,9c tem um comprimento em repouso de 50 metros.
Qual é o seu comprimento para um observador em repouso?
a) 25 m
b) 30 m
c) 35 m
d) 50 m
Resposta: a) 25 m
Explicação: O comprimento medido é dado por \( L' = L_0 \sqrt{1 - v^2/c^2} \). Assim, \(
L' = 50 \sqrt{1 - (0,9)^2} = 50 \cdot 0,436 = 21,80 \) m.
83. Um elétron tem uma energia total de 20 MeV. Qual é a sua massa em repouso?
a) 0,511 MeV/c²
b) 1 MeV/c²
c) 2 MeV/c²
d) 3 MeV/c²
Resposta: b) 1 MeV/c²
Explicação: A energia total é dada por \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( v = 0,9c \), \(
\gamma \approx 2,29 \). Assim, \( m_0 = \frac{20}{2,29} \approx 8,75 \) MeV/c².
84. Um objeto em repouso tem uma massa de 13 kg. Se ele se mover a 0,7c, qual será sua
massa relativística?
a) 13,5 kg
b) 13,8 kg
c) 14 kg
d) 14,2 kg
Resposta: c) 14 kg
Explicação: A massa relativística é dada por \( m' = \gamma m_0 \). Para \( v = 0,7c \), \(
\gamma \approx 1,4 \). Assim, \( m' = 1,4 \cdot 13 \approx 18,2 \) kg.
85. Se um objeto em movimento a 0,5c tem uma energia cinética de 40 J, qual é sua
massa em repouso?
a) 1 kg
b) 2 kg
c) 3 kg
d) 4 kg
Resposta: c) 3 kg
Explicação: A energia cinética é dada por \( KE = (\gamma - 1) mc^2 \). Para \( v = 0,5c \),
\( \gamma \approx 1,15 \). Assim, \( 40 = (1,15 - 1) m (3 \times 10^8)^2 \) resulta em \( m
\approx 3 \) kg.
86. Um objeto de 14 kg se move a 0,6c. Qual é sua energia total?
a) 80 J
b) 90 J
c) 100 J
d) 110 J
Resposta: c) 100 J
Explicação: A energia total é dada por \( E = \gamma mc^2 \). Para \( v = 0,6c \), \(
\gamma \approx 1,25 \). Assim, \( E = 1,25 \cdot 14 \cdot (3 \times 10^8)^2 \approx 100 \)
J.
87. Um fóton tem uma energia de 5,5 eV. Qual é seu comprimento de onda?
a) 225 nm
b) 310 nm
c) 620 nm
d) 1240 nm
Resposta: a) 225 nm
Explicação: Usando \( E = \frac{hc}{\lambda} \), temos \( \lambda = \frac{hc}{E} =
\frac{1240 \times 10^{-9} \cdot 3 \times 10^8}{5,5 \cdot 1,6 \times 10^{-19}} \approx 225 \)
nm.
88. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma quantidade de movimento de 80 kg·m/s.
Qual é a sua massa em repouso?
a) 1 kg
b) 2 kg
c) 3 kg
d) 4 kg
Resposta: d) 4 kg
Explicação: A quantidade de movimento relativística é dada por \( p = \gamma mv \).
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( 80 = 1,67 m \cdot 0,8 \cdot 3 \times
10^8 \) resulta em \( m \approx 4 \) kg.
89. Um objeto em movimento a 0,9c tem um comprimento em repouso de 60 metros.
Qual é o seu comprimento para um observador em repouso?
a) 30 m