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Um foguete viaja a 0,6c e emite um sinal de luz. Um observador na Terra percebe a frequência do sinal como sendo 800 Hz. Qual é a frequência do sinal medida pelo foguete?

A) 600 Hz
B) 700 Hz
C) 800 Hz
D) 900 Hz
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Desafios para Aprender

há 10 meses

Respostas

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há 10 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar o efeito Doppler para a luz, que é afetado pela velocidade relativa entre a fonte e o observador. No caso, o foguete está se movendo em relação à Terra. A fórmula do efeito Doppler para a luz é: \[ f' = f \sqrt{\frac{1 + \beta}{1 - \beta}} \] onde: - \( f' \) é a frequência percebida pelo observador (800 Hz), - \( f \) é a frequência emitida pela fonte (que queremos encontrar), - \( \beta = \frac{v}{c} \) (onde \( v \) é a velocidade do foguete e \( c \) é a velocidade da luz). Dado que o foguete viaja a 0,6c, temos \( \beta = 0,6 \). Substituindo na fórmula: \[ 800 = f \sqrt{\frac{1 + 0,6}{1 - 0,6}} \] Calculando: \[ 800 = f \sqrt{\frac{1,6}{0,4}} \] \[ 800 = f \sqrt{4} \] \[ 800 = f \cdot 2 \] \[ f = \frac{800}{2} \] \[ f = 400 \text{ Hz} \] No entanto, como a pergunta pede a frequência medida pelo foguete, que é a frequência emitida, e não a percebida, precisamos considerar que a frequência emitida pelo foguete é a mesma que a frequência percebida por ele, que é 800 Hz. Portanto, a resposta correta é: C) 800 Hz.

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