Lista de exercicíos I_Física_Moderna

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(
Universidade Federal do Maranhão
 
Diretoria de tecnologias na Educação
 
Física
 
Moderna
 
I
 
–
 
Lista
 
1
Prof. Dr. Thiago Targino Gurgel
 
www.eadparavc.dinte.ufma.br
I Semestre/2021
 
tt.gurgel@ufma.com
)
· Questão 1. Se você estivesse se movendo numa espaçonave em alta velocidade em relação à Terra, você notaria alguma diferença em sua própria pulsação ? E na pulsação das pessoas que ficam na Terra?
Nas condições descritas acima é notado uma diferencça na taxa de pulso dos individuos que ficaram na terra, no entanto na própria pulsação não há alterações. Isso ocorre porque ambos compartilham o mesmo quadro de pulso, independente da diferença da velocidade relativa. O que ocorre é um efeito relativistico entre o individuo e a terra, o que deixa notorio uma lentidão, mais que o normal, na taxa de pulso. 
· Questão 2. Que hipótese G.F. FitzGerald criou para explicar os achados de Milchelson e Morley ?
A hipotese partiu dos fundamentos observados no exprimento, o que levou a uma conclusão de que ocorre uma contração no comprimento do material, tendo como direção o movimento observado. 
· Questão 3. Qual é a ideia clássica acerca do espaço e do tempo que foi rejeitada por Einstein?
A ideia clássica foi fundamentada por Sir Isaac Newton, o qual defendia que espaço e tempo seriam grandezas absolutas independentes dos fenômenos. Porém, Albert Einstein em observação aos fenomenos fundamentais que envolvem a matéria, a energia e o tempo Einstein promoveu uma revolução em tais conceitos com suas teorias que defendia que tais grandeza eram relativas e isso dependia do observador. 
· Questão 4. Cite dois exemplos do primeiro postulado de Einstein. 
O primeiro desses postulados foi chamado por Einstein de Princípio de Relatividade:
“As leis da Física são as mesmas em todos os referenciais inerciais.”
1º postulado ou princípio da relatividade: “As leis da física são as mesmas para todos os observadores em quaisquer sistemas de referenciais”. De acordo com esse postulado, independente do referencial adotado, as leis da física terão a mesma forma. Um exemplo é a queda de um objeto dentro de um veiculo em movimento que ocorrerá da mesma forma quando este veiculo estive parado.
· Questão 5. Cite um exemplo do segundo postulado de Einstein.
2º postulado ou princípio de constância da velocidade da luz: “A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para todos os observadores, independente do seu movimento ou do movimento de sua fonte.”
Como exemplo cita-se a observação de um flash de luz emitida por um farol e tem-se dois grupos de observadores, um grupo na terra e outro grupo dentro de uma nave em movimento, os dois grupos de observadores irão notifiar a mesma velocidad para o flash de luz lançado a aprtir do farol.
· Questão 6. No interior do compartimento em movimento da Fig.1, a luz se propaga a certa distância até sua extremidade frontal e a certa distância até a extremidade traseira. Como essas distâncias se propagam, quando vistas de referência do foguete em movimento?
Figura 1
	
· Questão 7. Como as medições de tempos de ocorrência de eventos diferem em um sistema de referência que se move a 50% da rapidez de propagação da luz em relação a nós?
y = y = y ≅ 1,1
· Questão 8. Como as medições de tempos de ocorrência de eventos diferem em um sistema de referência que se move a 99,5% da rapidez de propagação da luz em relação a nós?
y = y ≅ 10
· Questão 9. Com que comprimento apareceria uma régua de um metro se ela estivesse se movimentando como se fosse uma lança arremessada a 99,5% da velocidade da luz?
L = L0 L = 1 L = 0,1 m
· Questão 10. Se você estivesse viajando numa nave espacial em alta velocidade, as réguas existentes a bordo lhe pareceriam contraídas? Justifique sua resposta?
Não pareciam contraidas pelo fato de o individuo a bordo (observador) estar no memso referencial deste objeto a bordo, no caso hipotético as réguas. Sendo assim, observador e réguas estariam na mesma velocidade. 
Questão 11. Dois gêmeos trabalham em um prédio de escritórios. Um dos gêmeos trabalha no último piso e o outro no térreo. Considerando a teoria da relatividade, qual dos gêmeos envelhece mais rápido?
a) Eles envelhecem na mesma velocidade.
b) O gêmeo que trabalha no último piso envelhecerá mais rápido.
c) O gêmeo que trabalha no térreo envelhecerá mais rápido.
d) Depende da velocidade do prédio.
e) Nenhuma dessas alternativas está correta.
· Questão 12. O tempo médio de vida próprio de um múon é de 2μs. Os múons em um feixe estão movendo-se através de um laboratório a 0,95c. (a) Qual o seu tempo médio de vida quando medido no referencial do laboratório? 
 𝛥𝑡0 = 2; 𝑣 = 0,95𝑐 ; 𝛥𝑡 = ?
𝛥𝑡 = 
𝛥𝑡 = 
𝛥𝑡 = 6,4𝜇𝑠
 (b) Qual é a distância percorrida por eles, na média, antes de desintegrarem?
𝑣 = 𝑑𝑡
𝐿0 = (0,95 ∗ 3𝑥108)(2𝑥10-6)
𝐿0 = 570m
· Questão 13. Uma régua com comprimento próprio de 1m se move na direção de seu comprimento com velocidade v em relação a um determinado observador. O comprimento da régua medido pelo observador é de 0.914m. qual é o valor da velocidade v ?
𝐿0 = 1 m
𝐿 = 0.914 m
𝑣 = ?
L = L0 
0,914 = 1 
𝑣 = 0,40c
· Questão 14.Um relógio na nave espacial A mede o intervalo de tempo entre dois eventos, ambos ocorrendo no local do relógio. Você esta na nave espacial B. De acordo com suas cuidadosas medidas, o intervalo de tempo entre os dois eventos é de 1% maior do que o medido pelos dois relógios na nave espacial A. Qual é a Velocidade com que a nave A se move em relação à nave B ?
· Questão 15. Se um avião voa a uma velocidade de 2000Km / h, por quanto tempo o avião deve voar antes de seu relógio atrasar em 1s devido à dilatação do tempo ?
𝛥𝑡0 = 1𝑠 ; 𝑣 = 2000𝑘𝑚, convertendo-se tem-se é: 1,85𝑥10-6𝑐 ; 𝛥𝑡 = ?
EDNALDO SILVA BELO
𝛥𝑡 = 1 s