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Pergunta 1 Numa viagem entre amigos, você está viajando a 50m/s. Seu colega o está esperando e estima que você leve 6hpara completar a viagem. Considerando que seus relógios estejam sincronizados, haverá um atraso de (c space equals space 300000 space k m divided by s space equals space 3 space x space 10 to the power of 8 space m divided by s space e space gamma space equals space open parentheses 1 space minus v squared over c squared close parentheses to the power of bevelled fraction numerator negative 1 over denominator 2 end fraction end exponent space almost equal to space 1 space plus space 1 half v squared over c squared) 0,7 ns 0,4 ns 0,6 ns 0,5 ns 0,3 ns
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Eduardo Rocha

há 3 meses

Respostas

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há 3 meses

Para resolver essa questão, precisamos calcular o atraso temporal usando a fórmula da dilatação do tempo da relatividade, que é dada por: \[ \gamma = \left(1 - \frac{v^2}{c^2}\right)^{-\frac{1}{2}} \approx 1 + \frac{1}{2} \frac{v^2}{c^2} \] Onde: - \(v\) é a velocidade do viajante (50 m/s). - \(c\) é a velocidade da luz (aproximadamente \(3 \times 10^8\) m/s). Primeiro, vamos calcular \(\frac{v^2}{c^2}\): \[ \frac{v^2}{c^2} = \frac{(50)^2}{(3 \times 10^8)^2} = \frac{2500}{9 \times 10^{16}} \approx 2.78 \times 10^{-13} \] Agora, substituindo na fórmula de \(\gamma\): \[ \gamma \approx 1 + \frac{1}{2} \times 2.78 \times 10^{-13} \approx 1 + 1.39 \times 10^{-13} \] O atraso temporal \(\Delta t\) pode ser calculado pela diferença entre o tempo estimado pelo colega e o tempo real que o viajante experimenta. O tempo estimado é de 6 horas, que em segundos é: \[ 6 \text{ h} = 6 \times 3600 \text{ s} = 21600 \text{ s} \] O tempo real que o viajante experimenta é: \[ \Delta t' = \Delta t / \gamma \approx 21600 \text{ s} / (1 + 1.39 \times 10^{-13}) \approx 21600 \text{ s} - \text{ um valor muito pequeno} \] O atraso temporal em nanosegundos (1 ns = \(10^{-9}\) s) pode ser calculado como: \[ \Delta t - \Delta t' \approx 21600 \text{ s} \times 1.39 \times 10^{-13} \approx 0.000003 \text{ s} = 0.3 \text{ ns} \] Portanto, a resposta correta é: 0,3 ns.

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