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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 4,8 · 10^6 m. Se a nave parasse naquelas proximidades e o diâmetro do planeta fosse medido novamente, o valor encontrado, em 10^6 m, seria de:

a) 2,7
b) 3,6
c) 6,0
d) 7,5
e) 11,0
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Questões Para a Compreensão

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para resolver essa questão, precisamos considerar o efeito da contração do comprimento, que é um conceito da relatividade restrita. Quando um objeto se move a uma velocidade significativa em relação a um observador, seu comprimento na direção do movimento parece encurtar. A fórmula para a contração do comprimento é: \[ L = L_0 \sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}} \] onde: - \( L \) é o comprimento medido pelo observador em movimento (neste caso, o astronauta), - \( L_0 \) é o comprimento próprio (o diâmetro do planeta medido em repouso), - \( v \) é a velocidade da nave (60% da velocidade da luz, ou 0,6c), - \( c \) é a velocidade da luz. Substituindo os valores: 1. \( v = 0,6c \) 2. \( v^2 = (0,6c)^2 = 0,36c^2 \) 3. \( 1 - \frac{v^2}{c^2} = 1 - 0,36 = 0,64 \) 4. \( \sqrt{0,64} = 0,8 \) Agora, aplicamos isso à medida do diâmetro do planeta: \[ L = 4,8 \times 10^6 \, \text{m} \times 0,8 = 3,84 \times 10^6 \, \text{m} \] Convertendo para a forma pedida (em \( 10^6 \, \text{m} \)): \[ L \approx 3,84 \] A opção mais próxima é: b) 3,6 Portanto, a resposta correta é b) 3,6.

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