inter FZKC

Prévia do material em texto

**Resposta:** d) 4 eV. **Explicação:** A energia de um fóton é \( E = hf \). Portanto, \( E = 
6,63 \times 10^{-34} \times 4 \times 10^{14} \approx 2,65 \times 10^{-19} \) J, que é 
aproximadamente 4 eV. 
 
44. Um corpo em movimento a 0,7c tem uma energia total de 70 J. Qual é sua massa em 
repouso? 
 a) 5 kg 
 b) 7 kg 
 c) 10 kg 
 d) 12 kg 
 **Resposta:** b) 7 kg. **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( 
v = 0,7c \), \( \gamma \approx 1,40 \). Assim, \( 70 = 1,40 m_0 (3 \times 10^8)^2 \) resolve-
se para \( m_0 \approx 7 \) kg. 
 
45. Um corpo de 3 kg se move a 0,4c. Qual é sua energia cinética? 
 a) 5 J 
 b) 10 J 
 c) 15 J 
 d) 20 J 
 **Resposta:** b) 10 J. **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \). 
Para \( v = 0,4c \), \( \gamma \approx 1,09 \). Portanto, \( K = (1,09 - 1) \times 3 \times (3 
\times 10^8)^2 \approx 10 \) J. 
 
46. Um corpo em movimento a 0,5c tem uma quantidade de movimento de 5 kg·m/s. Qual 
é sua massa em repouso? 
 a) 2 kg 
 b) 3 kg 
 c) 4 kg 
 d) 5 kg 
 **Resposta:** c) 4 kg. **Explicação:** A quantidade de movimento é \( p = \gamma m_0 
v \). Para \( v = 0,5c \), \( \gamma \approx 1,15 \). Assim, \( 5 = 1,15 m_0 (0,5c) \) resolve-se 
para \( m_0 \approx 4 \) kg. 
 
47. Um fóton tem uma energia de 2 eV. Qual é sua frequência? 
 a) \( 1,0 \times 10^{14} \) Hz 
 b) \( 2,0 \times 10^{14} \) Hz 
 c) \( 3,0 \times 10^{14} \) Hz 
 d) \( 4,0 \times 10^{14} \) Hz 
 **Resposta:** b) \( 2,0 \times 10^{14} \) Hz. **Explicação:** A energia de um fóton é \( E 
= hf \). Portanto, \( f = \frac{E}{h} = \frac{2 \, eV}{4,14 \times 10^{-15} \, eV \cdot s} \approx 
4,8 \times 10^{14} \) Hz. 
 
48. Um corpo de 8 kg se move a 0,9c. Qual é sua energia total? 
 a) 50 J 
 b) 80 J 
 c) 100 J 
 d) 120 J 
 **Resposta:** c) 100 J. **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para 
\( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( E \approx 2,29 \times 8 \times (3 \times 
10^8)^2 \approx 100 \) J. 
 
49. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma energia cinética de 30 J. Qual é sua massa 
em repouso? 
 a) 2 kg 
 b) 4 kg 
 c) 6 kg 
 d) 8 kg 
 **Resposta:** c) 6 kg. **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \). 
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( 30 = (1,67 - 1)m_0 (3 \times 10^8)^2 
\) resolve-se para \( m_0 \approx 6 \) kg. 
 
50. Um corpo de 9 kg se move a 0,7c. Qual é sua quantidade de movimento relativística? 
 a) 20 kg·m/s 
 b) 30 kg·m/s 
 c) 40 kg·m/s 
 d) 50 kg·m/s 
 **Resposta:** c) 40 kg·m/s. **Explicação:** A quantidade de movimento é \( p = 
\gamma m_0 v \). Para \( v = 0,7c \), \( \gamma \approx 1,40 \). Assim, \( p \approx 1,40 
\times 9 \times 0,7c \approx 40 \) kg·m/s. 
 
51. Um fóton tem uma frequência de \( 2 \times 10^{14} \) Hz. Qual é sua energia? 
 a) 1 eV 
 b) 2 eV 
 c) 3 eV 
 d) 4 eV 
 **Resposta:** b) 2 eV. **Explicação:** A energia de um fóton é \( E = hf \). Portanto, \( E = 
6,63 \times 10^{-34} \times 2 \times 10^{14} \approx 2,65 \times 10^{-19} \) J, que é 
aproximadamente 2 eV. 
 
52. Um corpo em movimento a 0,6c tem uma energia total de 60 J. Qual é sua massa em 
repouso? 
 a) 4 kg 
 b) 5 kg 
 c) 6 kg 
 d) 7 kg 
 **Resposta:** c) 6 kg. **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \( 
v = 0,6c \), \( \gamma \approx 1,25 \). Assim, \( 60 = 1,25 m_0 (3 \times 10^8)^2 \) resolve-
se para \( m_0 \approx 6 \) kg. 
 
53. Um corpo de 2 kg se move a 0,5c. Qual é sua energia cinética? 
 a) 5 J 
 b) 10 J 
 c) 15 J 
 d) 20 J 
 **Resposta:** b) 10 J. **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \). 
Para \( v = 0,5c \), \( \gamma \approx 1,15 \). Portanto, \( K = (1,15 - 1) \times 2 \times (3 
\times 10^8)^2 \approx 10 \) J. 
 
54. Um corpo em movimento a 0,4c tem uma quantidade de movimento de 5 kg·m/s. Qual 
é sua massa em repouso? 
 a) 1 kg 
 b) 2 kg 
 c) 3 kg