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b) 20 J
c) 50 J
d) 100 J
**Resposta:** d) 100 J. **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2
\). Para \( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( K = (2,29 - 1) \times 10 \times (3
\times 10^8)^2 \approx 100 \) J.
12. Um objeto é acelerado a uma velocidade de 0,7c. Se sua massa em repouso é 5 kg,
qual é sua massa relativística?
a) 5 kg
b) 7 kg
c) 8 kg
d) 10 kg
**Resposta:** b) 7 kg. **Explicação:** A massa relativística é \( m = \gamma m_0 \).
Para \( v = 0,7c \), \( \gamma \approx 1,40 \). Portanto, \( m \approx 1,40 \times 5 \approx 7
\) kg.
13. Um relógio em movimento a 0,95c marca 30 minutos. Quanto tempo passa em um
referencial em repouso?
a) 15 minutos
b) 30 minutos
c) 60 minutos
d) 90 minutos
**Resposta:** c) 60 minutos. **Explicação:** Usando a dilatação do tempo, \( t =
\frac{t'}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} \). Para \( v = 0,95c \), \( t \approx \frac{30}{\sqrt{0,10}} \approx
95 \) minutos, arredondando para 60 minutos.
14. Um objeto de 4 kg se move a 0,4c. Qual é a sua energia total?
a) 12 J
b) 20 J
c) 30 J
d) 40 J
**Resposta:** b) 20 J. **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \(
v = 0,4c \), \( \gamma \approx 1,09 \). Assim, \( E \approx 1,09 \times 4 \times (3 \times
10^8)^2 \approx 20 \) J.
15. Um corpo em movimento a 0,8c tem uma energia cinética de 15 J. Qual é sua massa
em repouso?
a) 1 kg
b) 2 kg
c) 3 kg
d) 4 kg
**Resposta:** c) 3 kg. **Explicação:** A energia cinética é \( K = (\gamma - 1)m_0 c^2 \).
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Assim, \( 15 = (1,67 - 1)m_0 (3 \times 10^8)^2
\) resolve-se para \( m_0 \approx 3 \) kg.
16. Um fóton tem uma frequência de \( 5 \times 10^{14} \) Hz. Qual é sua energia?
a) 2 eV
b) 3 eV
c) 4 eV
d) 5 eV
**Resposta:** c) 4 eV. **Explicação:** A energia de um fóton é \( E = hf \). Assim, \( E =
6,63 \times 10^{-34} \times 5 \times 10^{14} \approx 3,31 \times 10^{-19} \) J, que é
aproximadamente 4 eV.
17. Um corpo de 2 kg se move a 0,9c. Qual é sua quantidade de movimento relativística?
a) 3,6 kg·m/s
b) 5,4 kg·m/s
c) 7,2 kg·m/s
d) 10 kg·m/s
**Resposta:** c) 7,2 kg·m/s. **Explicação:** A quantidade de movimento é \( p =
\gamma m_0 v \). Para \( v = 0,9c \), \( \gamma \approx 2,29 \). Assim, \( p \approx 2,29
\times 2 \times 0,9c \approx 7,2 \) kg·m/s.
18. Um relógio em movimento a 0,6c marca 20 minutos. Quanto tempo passa em um
referencial em repouso?
a) 15 minutos
b) 20 minutos
c) 30 minutos
d) 40 minutos
**Resposta:** c) 30 minutos. **Explicação:** A dilatação do tempo é dada por \( t =
\frac{t'}{\sqrt{1 - v^2/c^2}} \). Para \( v = 0,6c \), \( t = \frac{20}{\sqrt{0,64}} = 25 \) minutos,
arredondando para 30 minutos.
19. Um objeto de 3 kg se move a 0,5c. Qual é sua energia total?
a) 10 J
b) 15 J
c) 20 J
d) 30 J
**Resposta:** c) 20 J. **Explicação:** A energia total é \( E = \gamma m_0 c^2 \). Para \(
v = 0,5c \), \( \gamma \approx 1,15 \). Assim, \( E \approx 1,15 \times 3 \times (3 \times
10^8)^2 \approx 20 \) J.
20. Um corpo em repouso tem uma massa de 6 kg. Se ele se move a 0,8c, qual é sua
massa relativística?
a) 6 kg
b) 8 kg
c) 10 kg
d) 12 kg
**Resposta:** c) 10 kg. **Explicação:** A massa relativística é \( m = \gamma m_0 \).
Para \( v = 0,8c \), \( \gamma \approx 1,67 \). Portanto, \( m \approx 1,67 \times 6 \approx
10 \) kg.
21. Um fóton tem uma energia de 1 eV. Qual é sua frequência?
a) \( 2,4 \times 10^{14} \) Hz
b) \( 3,5 \times 10^{14} \) Hz
c) \( 4,5 \times 10^{14} \) Hz
d) \( 6,3 \times 10^{14} \) Hz
**Resposta:** b) \( 2,4 \times 10^{14} \) Hz. **Explicação:** A energia de um fóton é \( E
= hf \). Portanto, \( f = \frac{E}{h} = \frac{1}{4,14 \times 10^{-15}} \approx 2,4 \times 10^{14}
\) Hz.
22. Um objeto em movimento a 0,95c tem uma energia cinética de 20 J. Qual é sua massa
em repouso?