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Um corpo em repouso emite uma onda de luz de 500 nm. Se ele se move a 0,6c, qual será o comprimento de onda percebido por um observador em repouso?

a) 400 nm
b) 500 nm
c) 600 nm
d) 700 nm
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Progresso com Exercícios

ano passado

Respostas

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ano passado

Para resolver essa questão, precisamos usar o efeito Doppler para ondas eletromagnéticas, que se aplica quando a fonte de luz está se movendo em relação a um observador. A fórmula do efeito Doppler para luz é: \[ \lambda' = \lambda \sqrt{\frac{1 + \beta}{1 - \beta}} \] onde: - \(\lambda'\) é o comprimento de onda percebido pelo observador, - \(\lambda\) é o comprimento de onda emitido pela fonte (500 nm), - \(\beta = \frac{v}{c}\) (onde \(v\) é a velocidade da fonte e \(c\) é a velocidade da luz). Neste caso, a fonte está se movendo a 0,6c, então \(\beta = 0,6\). Substituindo na fórmula: \[ \lambda' = 500 \, \text{nm} \sqrt{\frac{1 + 0,6}{1 - 0,6}} = 500 \, \text{nm} \sqrt{\frac{1,6}{0,4}} = 500 \, \text{nm} \sqrt{4} = 500 \, \text{nm} \times 2 = 1000 \, \text{nm} \] No entanto, como a fonte está se movendo em direção ao observador, o comprimento de onda percebido será menor. Portanto, precisamos considerar a compressão da onda. Assim, o comprimento de onda percebido será: \[ \lambda' = 500 \, \text{nm} \sqrt{\frac{1 - 0,6}{1 + 0,6}} = 500 \, \text{nm} \sqrt{\frac{0,4}{1,6}} = 500 \, \text{nm} \times \sqrt{0,25} = 500 \, \text{nm} \times 0,5 = 250 \, \text{nm} \] Parece que houve um erro na interpretação do movimento. Vamos revisar as opções: Nenhuma das opções apresentadas (400 nm, 500 nm, 600 nm, 700 nm) corresponde ao resultado que encontramos. Portanto, a resposta correta não está entre as opções fornecidas. Você pode precisar revisar a questão ou as opções.

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