Prévia do material em texto
B) 18 kg. C) 20 kg. D) 25 kg. **Resposta:** B. A massa relativística é dada por m = m₀ / √(1 - v²/c²). Para v = 0,8c, γ = 1,67. Portanto, m = 15 kg * 1,67 ≈ 25,05 kg. 46. Um fóton possui uma energia de 5 eV. Qual é sua frequência? A) 1,2 x 10^14 Hz. B) 3,2 x 10^14 Hz. C) 4,0 x 10^14 Hz. D) 6,4 x 10^14 Hz. **Resposta:** D. A energia de um fóton é dada por E = hf. Convertendo 5 eV para joules (5 eV = 8 x 10^-19 J), temos f = E/h = (8 x 10^-19 J) / (6,626 x 10^-34 J·s) ≈ 1,21 x 10^15 Hz. 47. Se um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia total de 250 J, qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg. **Resposta:** B. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,6c, γ = 1,25. Portanto, 250 J = 1,25m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 2,22 kg. 48. Um viajante no espaço a 0,9c observa um relógio na Terra que marca 15 minutos. Quanto tempo passou para ele? A) 5 minutos. B) 10 minutos. C) 12 minutos. D) 15 minutos. **Resposta:** A. Usando a dilatação do tempo, t' = t / √(1 - v²/c²). Portanto, t' = 15 / √(1 - 0,81) = 15 / 0,43589 ≈ 34,4 minutos. 49. Um corpo em movimento a 0,5c possui uma energia de 300 J. Qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg. **Resposta:** C. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,5c, γ = 1,15. Portanto, 300 J = 1,15m₀(9 x 10^16 J), resolvendo para m₀, encontramos m₀ ≈ 3,76 kg. 50. Um viajante a 0,8c observa uma estrela a 40 anos-luz de distância. Quanto tempo levará para chegar lá segundo seu próprio relógio? A) 25 anos. B) 30 anos. C) 35 anos. D) 40 anos. **Resposta:** A. O tempo que ele experimenta é t' = d / (v * γ). Aqui, d = 40 anos-luz, v = 0,8c e γ = 1,67. Portanto, t' = 40 / (0,8 * 1,67) = 40 / 1,34 ≈ 29,85 anos. 51. Um corpo em movimento a 0,9c tem uma massa em repouso de 4 kg. Qual é sua energia total? A) 100 J. B) 200 J. C) 300 J. D) 400 J. **Resposta:** C. A energia total é E = γm₀c². Para v = 0,9c, γ = 2,29. Portanto, E = (2,29)(4 kg)(9 x 10^16 J) = 8,25 x 10^16 J. 52. Um fóton se move a 300.000 km/s. Se sua energia é de 6 eV, qual é seu comprimento de onda? A) 1,24 x 10^-6 m. B) 1,24 x 10^-7 m. C) 1,24 x 10^-8 m. D) 1,24 x 10^-9 m. **Resposta:** B. A relação entre energia e comprimento de onda é dada por E = hc/λ. Convertendo 6 eV para joules (6 eV = 9,6 x 10^-19 J), temos λ = hc/E = (6,626 x 10^-34 J·s)(3 x 10^8 m/s) / (9,6 x 10^-19 J) ≈ 2,07 x 10^-7 m. 53. Um viajante no espaço a 0,5c observa um evento que dura 8 segundos em sua nave. Quanto tempo passou na Terra? A) 5 segundos. B) 6 segundos. C) 7 segundos. D) 8 segundos. **Resposta:** C. Usando a dilatação do tempo, t = t' / √(1 - v²/c²). Portanto, t = 8 / √(1 - 0,25) = 8 / 0,866 = 9,24 segundos. 54. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma massa em repouso de 12 kg. Qual é sua massa relativística? A) 12 kg. B) 14 kg. C) 16 kg. D) 20 kg. **Resposta:** C. A massa relativística é dada por m = m₀ / √(1 - v²/c²). Para v = 0,8c, γ = 1,67. Portanto, m = 12 kg * 1,67 ≈ 20,04 kg. 55. Um fóton possui uma energia de 7 eV. Qual é sua frequência? A) 1,2 x 10^14 Hz. B) 3,2 x 10^14 Hz. C) 4,0 x 10^14 Hz. D) 6,4 x 10^14 Hz. **Resposta:** D. A energia de um fóton é dada por E = hf. Convertendo 7 eV para joules (7 eV = 1,12 x 10^-18 J), temos f = E/h = (1,12 x 10^-18 J) / (6,626 x 10^-34 J·s) ≈ 1,69 x 10^15 Hz. 56. Se um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia total de 350 J, qual é sua massa em repouso? A) 1 kg. B) 2 kg. C) 3 kg. D) 4 kg.