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MÓDULO DE ESTUDO – VESTIBULARES PAULISTAS 217 020.504 - 145566/19 TEORIA DA RELATIVIDADE EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1. (UFG) A teoria da relatividade elaborada por Albert Einstein (1879-1950), no início do século XX, abalou profundamente os alicerces da Física clássica, que já estava bem estabelecida e testada. Por questionar os conceitos canônicos da ciência e do senso comum até então, ela tornou-se uma das teorias científicas mais populares de todos os tempos. Que situação física, prevista pela relatividade restrita de Einstein, também está em conformidade com a Física clássica? a) A invariância do tempo em referenciais inerciais. b) A contração do espaço. c) A invariância da velocidade da luz. d) A diferença entre massa inercial e gravitacional. e) A conservação da quantidade de movimento. 2. (UEG) Os cientistas do mundo todo se uniram para construir o maior acelerador de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons (Large Hadron Collider). Supondo que dois prótons provenientes deste acelerador de partículas se aproximem frontalmente, cada um com velocidade 0,9c, onde c é a velocidade da luz no vácuo, encontre: a) o módulo da velocidade relativa de aproximação dos dois prótons; b) a massa relativística dos prótons acelerados em termos da sua massa de repouso. 3. (UFRGS) Na coluna da esquerda, estão listados eventos ou situações físicas; na da direita, grandes áreas das teorias físicas. 1. Descrição de sistemas que envolvam objetos que se movam com velocidades próximas da velocidade da luz. (a) Física Clássica 2. Descrição de fenômenos que ocorrem em dimensões muito pequenas, como as de um átomo. (b) Física Quântica 3. Unificação da Eletricidade e Magnetismo, conforme realizada por Maxwell. (c) Física Relativística A alternativa que relaciona corretamente o evento ou situação com a área usada para descrevê-lo é a) 1(a), 2(b) e 3(c). b) 1(a), 2(c) e 3(b). c) 1(b), 2(c) e 3(a). d) 1(c), 2(a) e 3(b). e) 1(c), 2(b) e 3(a) 4. (UEG) Recentemente, os noticiários divulgaram a descoberta de ondas gravitacionais, previstas teoricamente por Albert Einstein. Essa descoberta reforça a teoria a) da radiação de corpo negro. b) do efeito fotoelétrico. c) do efeito Compton. d) da relatividade. e) das cordas. 5. (UFC) Um avião militar “relativistico” voa com uma velocidade constante de 0,9 c, onde c é a velocidade da luz no vácuo. Esse avião dispara um míssil. O piloto observa que o míssil se afasta do aviào com uma velocidade de 0.6 c. No mesmo instante. mu feixe de laser é disparado em relação ao avião com uma velocidade c. Assinale a alternativa que apresenta, respectivaineute. os valores da velocidade do míssil e da velocidade do feixe de laser, percebidos poi um observador em um referencial estacionário. a) c e c. b) 0,97 c e c. c) 1,50 c e c. d) 1,50 c e 1.90 c. e) 0,30 c e 0,10 c. EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1. (UFRGS) Dilatação temporal e contração espacial são conceitos que decorrem da a) Teoria Especial da Relatividade. b) Termodinâmica. c) Mecânica Newtoniana. d) Teoria Atômica de Bohr. e) Mecânica Quântica. 2. (FGV) Os avanços tecnológicos que a ciência experimentou nos últimos tempos nos permitem pensar que, dentro em breve, seres humanos viajarão pelo espaço sideral a velocidades significativas, se comparadas com a velocidade da luz no vácuo. Imagine um astronauta terráqueo que, do interior de uma nave que se desloca a uma velocidade igual a 60% da velocidade da luz, avista um planeta. Ao passar pelo planeta, ele consegue medir seu diâmetro, encontrando o valor 64,8 10 m. Se a nave parasse naquelas proximidades e o diâmetro do planeta fosse medido novamente, o valor encontrado, em 610 m, seria de a) 2,7. d) 7,5. b) 3,6. e) 11,0. c) 6,0. 3. (FGV) A nave “New Horizons”, cuja foto é apresentada a seguir, partiu do Cabo Canaveral em janeiro de 2006 e chegou bem perto de Plutão em julho de 2015. Foram mais de 9 anos no espaço, voando a 21km s. É uma velocidade muito alta para nossos padrões aqui na Terra, mas muito baixa se comparada aos 300.000 km s da velocidade da luz no vácuo.