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A radiação eletromagnética emitida por uma estrela é observada com um telescópio situado na Terra. A estrela se afasta da Terra a uma velocidade de 0,52c.
Se a radiação possui uma frequência de 8,64×1014Hz no sistema de repouso da estrela, qual é a frequência medida por um observador na Terra? (Efeito Doppler)
A 4,85×1014Hz
B 3,43×1014Hz
C 9,31×1014Hz
D 1,13×1014Hz
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Praticando Para Aprender

há 6 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos usar a fórmula do efeito Doppler para ondas eletromagnéticas quando a fonte está se afastando do observador. A fórmula é: \[ f' = f \cdot \sqrt{\frac{1 - \beta}{1 + \beta}} \] onde: - \( f' \) é a frequência observada, - \( f \) é a frequência emitida pela fonte (no sistema de repouso da estrela), - \( \beta = \frac{v}{c} \) é a razão entre a velocidade da fonte e a velocidade da luz. Dado que: - \( f = 8,64 \times 10^{14} \) Hz, - \( v = 0,52c \) (portanto, \( \beta = 0,52 \)). Substituindo na fórmula: \[ f' = 8,64 \times 10^{14} \cdot \sqrt{\frac{1 - 0,52}{1 + 0,52}} \] Calculando: 1. \( 1 - 0,52 = 0,48 \) 2. \( 1 + 0,52 = 1,52 \) 3. \( \frac{0,48}{1,52} \approx 0,3158 \) 4. \( \sqrt{0,3158} \approx 0,562 \) Agora, substituindo de volta: \[ f' \approx 8,64 \times 10^{14} \cdot 0,562 \approx 4,85 \times 10^{14} \text{ Hz} \] Portanto, a frequência medida por um observador na Terra é: A) 4,85×10^{14}Hz.

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