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Física

Colégio Objetivo
Um objeto com massa em repouso de 6 kg se move a 0,9c. Qual é sua energia cinética?

A) 5,0 x 10^16 J
B) 6,0 x 10^16 J
C) 7,0 x 10^16 J
D) 8,0 x 10^16 J
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Estudando com Questões

há 2 anos

Respostas

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há 2 anos

Para calcular a energia cinética de um objeto que se move a uma velocidade relativística, usamos a fórmula da energia cinética relativística: \[ E_k = (\gamma - 1) m c^2 \] onde: - \( m \) é a massa em repouso (6 kg), - \( c \) é a velocidade da luz (\( 3 \times 10^8 \) m/s), - \( \gamma \) (fator de Lorentz) é dado por \( \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - (v^2/c^2)}} \), - \( v \) é a velocidade do objeto (0,9c). Primeiro, calculamos \( \gamma \): \[ v = 0,9c \] \[ v^2 = (0,9c)^2 = 0,81c^2 \] \[ 1 - \frac{v^2}{c^2} = 1 - 0,81 = 0,19 \] \[ \gamma = \frac{1}{\sqrt{0,19}} \approx 2,294 \] Agora, substituímos na fórmula da energia cinética: \[ E_k = (2,294 - 1) \times 6 \, \text{kg} \times (3 \times 10^8 \, \text{m/s})^2 \] \[ E_k \approx 1,294 \times 6 \times 9 \times 10^{16} \] \[ E_k \approx 1,294 \times 54 \times 10^{16} \] \[ E_k \approx 6,999 \times 10^{16} \, \text{J} \] Portanto, a energia cinética é aproximadamente \( 7,0 \times 10^{16} \, \text{J} \). A alternativa correta é: C) 7,0 x 10^16 J.

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