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Explicação: O tempo dilatado é t' = t * γ, onde γ = 1 / √(1 - v²/c²). Para v = 0,9c, γ ≈ 2.29. Portanto, t' = 5 * 2.29 ≈ 11.45 segundos. 15. Um próton se move a 0,998c. Qual é a sua energia total em relação à massa em repouso? A) 20mc² B) 30mc² C) 40mc² D) 50mc² Resposta: B) 30mc² Explicação: Para v = 0,998c, γ ≈ 15.75. A energia total é E = γmc², então E ≈ 15.75mc². 16. Um objeto de massa 3 kg está em repouso. Qual é sua energia em repouso? A) 3 J B) 9 J C) 27 J D) 27 * 10^9 J Resposta: D) 27 * 10^9 J Explicação: A energia em repouso é E = mc², onde c = 3 * 10^8 m/s. Portanto, E = 3 kg * (3 * 10^8 m/s)² = 27 * 10^9 J. 17. Um objeto se move a 0,4c. Qual é o seu fator de Lorentz (γ)? A) 1.25 B) 1.33 C) 1.5 D) 1.67 Resposta: A) 1.25 Explicação: γ = 1 / √(1 - v²/c²). Para v = 0,4c, γ = 1 / √(1 - 0,16) = 1 / √0,84 ≈ 1.25. 18. Um foguete viaja a 0,6c. Se ele tem um comprimento de 50 m em seu próprio referencial, qual é seu comprimento observado na Terra? A) 40 m B) 50 m C) 60 m D) 70 m Resposta: A) 40 m Explicação: O comprimento observado é dado por L = L0 / γ, onde γ = 1.25. Portanto, L = 50 m / 1.25 = 40 m. 19. Um feixe de luz é emitido de um carro que se move a 0,5c. Qual é a velocidade do feixe de luz medida por um observador no carro? A) 0,5c B) c C) 1,5c D) 0,25c Resposta: B) c Explicação: A velocidade da luz é sempre c, independentemente do movimento da fonte ou do observador. 20. Um objeto em movimento a 0,9c tem uma energia cinética de K. Qual é sua energia total? A) K + mc² B) K + 2mc² C) K + 4mc² D) K + 10mc² Resposta: A) K + mc² Explicação: A energia total é E = K + mc², onde K é a energia cinética e mc² é a energia em repouso. 21. Se um objeto tem uma massa em repouso de 5 kg e se move a 0,6c, qual é sua energia total? A) 15.000 J B) 18.000 J C) 20.000 J D) 30.000 J Resposta: B) 18.000 J Explicação: A energia total é E = γmc². Para v = 0,6c, γ = 1.25. Portanto, E = 1.25 * 5 kg * (3 * 10^8 m/s)² = 18.000 J. 22. Um foguete viaja a 0,8c e emite um sinal de luz. Qual é a frequência do sinal medida por um observador na Terra, se a frequência emitida pelo foguete é 500 Hz? A) 250 Hz B) 500 Hz C) 800 Hz D) 1.000 Hz Resposta: D) 1.000 Hz Explicação: O efeito Doppler relativístico para luz é dado por f' = f * √((1 + β)/(1 - β)), onde β = v/c. Para v = 0,8c, temos f' = 500 * √((1 + 0,8)/(1 - 0,8)) = 500 * √(1.8/0.2) ≈ 1.000 Hz. 23. Um objeto de massa 2 kg se move a 0,5c. Qual é sua quantidade de movimento relativística? A) 0,5 kg·m/s B) 1 kg·m/s C) 2 kg·m/s D) 3 kg·m/s Resposta: B) 1 kg·m/s Explicação: A quantidade de movimento relativística é dada por p = γmv. Para v = 0,5c, γ = 1.15, então p = 1.15 * 2 kg * 0.5 * (3 * 10^8 m/s) = 3.45 * 10^16 kg·m/s. 24. Um relógio em movimento a 0,8c em relação a um observador marca 10 segundos. Quanto tempo passa para o observador? A) 6 segundos B) 10 segundos C) 12,5 segundos D) 16 segundos Resposta: D) 16 segundos Explicação: O tempo dilatado é t' = t * γ, onde γ = 1 / √(1 - v²/c²). Para v = 0,8c, γ = 1.67, então t' = 10 * 1.67 = 16,7 segundos.