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Um corpo em repouso emite uma onda de luz de 700 nm. Se ele se move a 0,4c, qual será o comprimento de onda percebido por um observador em repouso?

a) 600 nm
b) 700 nm
c) 800 nm
d) 900 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 (700 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 \(0,4c\), então \(\beta = 0,4\). Substituindo na fórmula: \[ \lambda' = 700 \, \text{nm} \sqrt{\frac{1 + 0,4}{1 - 0,4}} = 700 \, \text{nm} \sqrt{\frac{1,4}{0,6}} = 700 \, \text{nm} \sqrt{\frac{7}{3}} \approx 700 \, \text{nm} \times 1,29 \approx 900 \, \text{nm} \] Portanto, o comprimento de onda percebido pelo observador em repouso será aproximadamente 900 nm. A alternativa correta é: d) 900 nm.

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