Prévia do material em texto
50. Um objeto em movimento a 0,99c tem uma energia cinética de 10^12 J. Qual é a sua massa em repouso? A) 1 kg B) 2 kg C) 3 kg D) 4 kg **Resposta:** B) 2 kg **Explicação:** A energia cinética é K.E. = (γ - 1)mc². Para v = 0,99c, γ ≈ 7,09. Portanto, 10^12 J = (7,09 - 1)m(3 x 10^8)², levando a m ≈ 2 kg. 51. Um objeto de massa 5 kg se move a 0,5c. Qual é a sua energia total? A) 2,5 x 10^10 J B) 3,0 x 10^10 J C) 3,5 x 10^10 J D) 4,0 x 10^10 J **Resposta:** A) 2,5 x 10^10 J **Explicação:** A energia total é E = γmc². Para v = 0,5c, γ ≈ 1,15. Portanto, E = 1,15 * 5 kg * (3 x 10^8 m/s)² = 2,5 x 10^10 J. 52. Um foguete viaja a 0,6c e leva 3 anos para chegar a um planeta. Quanto tempo passa na Terra? A) 2,5 anos B) 3 anos C) 4 anos D) 5 anos **Resposta:** C) 4 anos **Explicação:** O tempo na Terra é t' = t * γ = 3 * 1,25 = 3,75 anos. 53. Um objeto em movimento a 0,8c tem uma massa em repouso de 2 kg. Qual é a sua massa relativística? A) 2 kg B) 3 kg C) 4 kg D) 5 kg **Resposta:** C) 4 kg **Explicação:** A massa relativística é m' = γm. Para v = 0,8c, γ ≈ 1,67, então m' = 1,67 * 2 kg = 3,34 kg. 54. Um relógio em movimento a 0,7c marca 30 minutos. Quanto tempo passa para um observador na Terra? A) 20 minutos B) 30 minutos C) 40 minutos D) 50 minutos **Resposta:** C) 40 minutos **Explicação:** O tempo medido pelo observador na Terra é t' = t * γ = 30 * 1,4 = 42 minutos. 55. Um objeto de 15 kg se move a 0,5c. Qual é a sua energia total? A) 1,5 x 10^10 J B) 2,0 x 10^10 J C) 2,5 x 10^10 J D) 3,0 x 10^10 J **Resposta:** B) 2,0 x 10^10 J **Explicação:** A energia total é E = γmc². Para v = 0,5c, γ ≈ 1,15. Portanto, E = 1,15 * 15 kg * (3 x 10^8 m/s)² = 2,0 x 10^10 J. 56. Um viajante espacial a 0,8c observa uma estrela a 40 anos-luz de distância. Quanto tempo levará para chegar à estrela segundo o viajante? A) 25 anos B) 30 anos C) 35 anos D) 40 anos **Resposta:** A) 25 anos **Explicação:** O tempo no referencial do viajante é t = d / v = 40 anos-luz / (0,8c) = 50 anos, mas aplicando a dilatação do tempo, t' = t / γ = 50 / 1,67 = 29,94 anos. 57. Um objeto em movimento a 0,6c tem uma energia cinética de 1,2 x 10^10 J. Qual é a sua massa em repouso? A) 1 kg B) 2 kg C) 3 kg D) 4 kg **Resposta:** B) 2 kg **Explicação:** A energia cinética é K.E. = (γ - 1)mc². Para v = 0,6c, γ ≈ 1,25. Portanto, 1,2 x 10^10 J = (1,25 - 1)m(3 x 10^8)², levando a m ≈ 2 kg. 58. Um objeto de 20 kg se move a 0,5c. Qual é a sua energia total? A) 1,5 x 10^10 J B) 2,0 x 10^10 J C) 2,5 x 10^10 J D) 3,0 x 10^10 J **Resposta:** B) 2,0 x 10^10 J **Explicação:** A energia total é E = γmc². Para v = 0,5c, γ ≈ 1,15. Portanto, E = 1,15 * 20 kg * (3 x 10^8 m/s)² = 2,0 x 10^10 J. 59. Um foguete viaja a 0,9c e leva 2 anos para chegar a um planeta. Quanto tempo passa na Terra? A) 1,5 anos B) 2 anos C) 3 anos D) 4 anos **Resposta:** C) 3 anos **Explicação:** O tempo na Terra é t' = t * γ = 2 * 2,29 = 4,58 anos. 60. Um objeto em movimento a 0,8c tem uma massa em repouso de 1 kg. Qual é a sua energia total? A) 1,5 x 10^10 J B) 2,0 x 10^10 J