6a avaliacao de fisica geral - 28-11-2012

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ – UNESPAR
CAMPUS DE PARANAVAÍ
Faculdade Estadual de Educação, Ciências e Letras de Paranavaí
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Disciplina: Fund. Física Geral - 3ª Série – Noturno – Data: 28/11/2012 – Professor: Claudio Ichiba
Colegiado do Curso de Matemática
Acadêmico(a):______________________________________________________RA:________
AVALIAÇÃO DE FUND. FÍSICA GERAL – 4º BIMESTRE
Orientações para a prova:
Não se esqueça de colocar, nome e RA na folha impressa;
Faça à resolução a caneta preta ou azul;
O uso do corretivo é proibido em qualquer circunstância nas questões da prova, caso erre anule onde há o erro;
A interpretação da prova é parte integrante da mesma.
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01. Einstein propôs uma nova interpretação do espaço e do tempo, indicando que não são grandezas independentes, absolutas e iguais para quaisquer observadores, mas relativas: dependem do estado de movimento entre observador e observado. Um dos resultados dessa nova visão é conhecido como dilatação temporal, a qual afirma que um observador em repouso em relação a um fenômeno, ao medir sua duração, atribuir-lhe-á um intervalo Δt, ao passo que um observador que fizer medidas do fenômeno em movimento, com velocidade v, irá atribuir uma duração Δt’, sendo que
onde c é a velocidade da luz.
Considere que dois irmãos gêmeos sejam separados ao nascerem e um deles seja colocado em uma nave espacial que se desloca com velocidade v pelo espaço durante 20 anos dentro dela, enquanto o outro permanece em repouso em relação à Terra. Com base na equação anterior, para que o irmão que ficou na Terra tenha 60 anos no momento do reencontro entre eles, a velocidade da nave deverá ser de:
A) 
		B) 
			C) 
D) c		E) 2c
02. Analise as proposições a seguir:
I - A Teoria da Relatividade afirma que a velocidade da luz não depende do sistema de referência.
II - A Teoria da Relatividade não limita a velocidade que uma partícula pode adquirir.
III - Pela Teoria da Relatividade podemos afirmar que a luz se propaga no vácuo com velocidade constante c = 300.000 km/s, independentemente da velocidade da fonte luminosa ou da velocidade do observador; então é possível concluir que a luz se propaga em todos os meios com velocidade constante e igual a c.
Estão corretas APENAS as afirmativas:
A) I e III.		B) II e III.	C) I e IV.
D) I, II e IV.		E) II, III e IV.
03. Paulo Sérgio, viajando em sua nave, aproxima-se de uma plataforma espacial, com velocidade de 0,7c, em que c é a velocidade da luz. Para se comunicar com Paulo Sérgio, Priscila, que está na plataforma, envia um pulso luminoso em direção à nave.
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade do pulso medida por Paulo Sérgio é de
A) 0,7 c.		B) 1,0 c.	C) 0,3 c.
D) 1,7 c.		E) 2,6 c.
04. O ano de 2005 será o ANO INTERNACIONAL DA FÍSICA, pois estaremos completando 100 anos de importantes publicações realizadas por Albert Einstein. O texto abaixo representa um possível diálogo entre dois cientistas, em algum momento, nas primeiras décadas do século 20:
Z - Não posso concordar que a velocidade da luz seja a mesma para qualquer referencial. Se estivermos caminhando a 5 km/h em um trem que se desloca com velocidade de 100 km/h em relação ao solo, nossa velocidade em relação ao solo será de 105 km/h. Se acendermos uma lanterna no trem, a velocidade da luz desta lanterna em relação ao solo será de c + 100 km/h.
B - O nobre colega está supondo que a equação para comparar velocidades em referenciais diferentes seja v’ = v0 + v. Eu defendo que a velocidade da luz no vácuo é a mesma em qualquer referencial com velocidade constante e que a forma para comparar velocidades é que deve ser modificada.
Z - Não diga também que as medidas de intervalos de tempo serão diferentes em cada sistema. Isto é um absurdo!
B - Mas é claro que as medidas de intervalos de tempo podem ser diferentes em diferentes sistemas de referência.
Z - Com isto você está querendo dizer que tudo é relativo!
B - Não! Não estou afirmando que tudo é relativo! A velocidade da luz no vácuo será a mesma para qualquer observador inercial. As grandezas observadas poderão ser diferentes, mas as leis da Física deverão ser as mesmas para qualquer observador inercial.
Com o que você sabe sobre teoria da relatividade e considerando o diálogo acima apresentado, assinale nas alternativas: V para verdadeiro e F para falso.
( )	O cientista B defende idéias teoricamente corretas sobre a teoria da relatividade restrita, mas que não têm nenhuma comprovação experimental.
( )	O cientista Z aceita que objetos podem se mover com velocidades acima da velocidade da luz no vácuo, pois a mecânica newtoniana não coloca um limite superior para a velocidade de qualquer objeto.
( )	O cientista Z está defendendo as ideias da mecânica newtoniana, que não podem ser aplicadas a objetos que se movem com velocidades próximas à velocidade da luz.
( )	De acordo com a teoria da relatividade, o cientista B está correto ao dizer que as medidas de intervalos de tempo dependem do referencial.
( )	De acordo com a teoria da relatividade, o cientista B está correto ao afirmar que as leis da Física são as mesmas para cada observador.
05. O ano de 2005 marcou o centenário da publicação do primeiro trabalho sobre a Teoria de Relatividade. Essa teoria, surgida dos trabalhos de Einstein a partir de uma compreensão profunda do Eletromagnetismo e da Mecânica Clássica, mudou radicalmente toda a nossa compreensão da natureza e está contida em todas as teorias físicas formuladas desde então, de tal forma que uma teoria física só é aceita se está de acordo com os princípios da Teoria da Relatividade. Assinale a alternativa que expressa, corretamente, um dos princípios que fundamenta a Teoria da Relatividade.
A) O espaço e o tempo são intrinsecamente relativos. Cada observador fará medidas distintas e não intercambiáveis dessas grandezas.
B) O espaço e o tempo são absolutos, os mesmos para todos os observadores. Todos os observadores devem sincronizar suas réguas e relógios de tal maneira que diferentes medidas de espaço e tempo não dependam de referenciais.
C) O espaço e o tempo são os mesmos para todos os observadores, em quaisquer sistemas de referência inerciais.
D) As leis da física dependem do estado de movimento do observador.
E) As leis da física são as mesmas para todos os observadores, em quaisquer sistemas de referência inerciais.
06. “Quatro, três, dois, um... Vá!” O relógio marcava 9h32min (4h32min em Brasília) na sala de comando da Organização Européia de Pesquisa Nuclear (CERN), na fronteira da Suíça com a França, quando o narrador anunciou o surgimento de um flash branco nos dois telões. Era sinal de que o experimento científico mais caro e mais complexo da humanidade tinha dado seus primeiros passos rumo à simulação do Big Bang, a grande explosão que originou o universo. A plateia, formada por jornalistas e cientistas, comemorou com aplausos assim que o primeiro feixe de prótons foi injetado no interior do Grande Colisor de Hadrons (LHC – Large Hadrons Collider), um túnel de 27 km de circunferência construído a 100 m de profundidade. Duas horas depois, o segundo feixe foi lançado, em sentido contrário. Os feixes vão atingir velocidade próxima à da luz e, então, colidirão um com o outro. Essa colisão poderá ajudar a decifrar mistérios do universo. CRAVEIRO, R. "Máquina do Big Bang" é ligada. Correio Braziliense, Brasília, 11 set. 2008, p. 34. (com adaptações).
Segundo o texto, o experimento no LHC fornecerá dados que possibilitarão decifrar os mistérios do universo. Para analisar esses dados provenientes das colisões no LHC, os pesquisadores utilizarão os princípios de transformação da energia. Sabendo desses princípios, pode-se afirmar que
a) as colisões podem ser elásticas ou inelásticas e, em ambos os casos,a energia cinética total se dissipa na colisão.
b) a energia dos aceleradores é proveniente da energia liberada nas reações químicas no feixe injetado no interior do Grande Colisor.
c) o feixe de partículas adquire energia cinética proveniente das transformações de energia ocorridas na interação do feixe com os aceleradores.
d) os aceleradores produzem campos magnéticos que não interagem com o feixe, já que a energia preponderante das partículas no feixe é a energia potencial.
e) a velocidade das partículas do feixe é irrelevante nos processos de transferência de energia nas colisões, sendo a massa das partículas o fator preponderante.
07. A Teoria da Relatividade Restrita, proposta por Albert Einstein (1879-1955) em 1905, é revolucionária porque mudou as idéias sobre o espaço e o tempo, mas em perfeito acordo com os resultados experimentais. Ela é aplicada, entretanto, somente a referenciais inerciais. Em 1915, Einstein propôs a Teoria Geral da Relatividade, válida não só para referenciais inerciais, mas também para referenciais não-inerciais.
Sobre os referenciais inerciais, considere as seguintes afirmativas:
I - São referenciais que se movem, uns em relação aos outros, com velocidade constante.
II - São referenciais que se movem, uns em relação aos outros, com velocidade variável.
III - Observadores em referenciais inerciais diferentes medem a mesma aceleração para o movimento de uma partícula.
Assinale a alternativa correta.
a) Apenas a afirmativa I é verdadeira.
b) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
c) As afirmativas I e II são verdadeiras.
d) As afirmativas II e III são verdadeiras.
e) As afirmativas I e III são verdadeiras.
08. Por que no dia-a-dia a dilatação do tempo não é percebida?
09. Quando era jovem Einstein imaginou um experimento de pensamento: Com que velocidade ele veria um raio de luz se ele corresse ao lado dela com a mesma velocidade? Anos depois, ele encontrou essa resposta com a sua Teoria da Relatividade Restrita. Qual foi? Justifique.
10. Numa usina nuclear, a diferença de massa Δm entre os reagentes e os produtos da reação de fissão é convertida em energia, segundo a equação de Einstein E = Δm.c2 , onde c = 3.108 m/s . Uma das reações de fissão que podem ocorrer em uma usina nuclear é expressa de forma aproximada por
(1000 g de U235) + (4 g de nêutrons) →
(612 g de Ba144) + (378 g de Kr89) +
(13 g de nêutrons) + energia.
Calcule a quantidade de energia liberada na reação de fissão descrita acima.
FAFIPA
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