Questões de Concurso Sobre relatividade em física

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Q4091223 Física
Na análise do espalhamento Compton, considera-se a colisão entre um fóton incidente e um elétron inicialmente em repouso no referencial do laboratório. O fenômeno é descrito pela expressão:
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Admite-se que:
• o elétron esteja inicialmente em repouso; • o sistema seja isolado durante a interação; • o tratamento do elétron após a colisão utilize a relação relativística entre energia total e momento linear.
Sabendo que a obtenção da expressão acima exige a aplicação simultânea de princípios de conservação e relações relativísticas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o conjunto mínimo e suficiente de hipóteses físicas necessárias para a dedução da equação do espalhamento Compton.
Alternativas
Q4091221 Física
Durante uma aula sobre Relatividade Restrita (RR), o professor afirma que, segundo essa teoria, existe uma relação fundamental entre massa e energia, de modo que variações na energia de um sistema implicam variações correspondentes em sua massa. Ele propõe o seguinte cenário idealizado: duas partículas livres, em repouso no mesmo referencial inercial, possuem massas m1 e m2. Ao interagirem, formam um sistema ligado estável, também em repouso nesse mesmo referencial. Experimentalmente, verifica-se que, durante a formação do sistema, houve liberação de energia EL para o meio externo.
Define-se defeito de massa como a diferença entre a soma das massas iniciais das partículas livres e a massa final M do sistema formado.
Com base exclusivamente na Relatividade Restrita e na equivalência entre massa e energia prevista por essa teoria, assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Q4091220 Física
Durante uma aula de Relatividade Restrita (RR), um professor apresenta o seguinte experimento mental: uma nave espacial possui comprimento próprio L0 = 100 m, medido no referencial em que ela está em repouso. A nave passa por uma estação espacial com velocidade constante v = 0,80c, em movimento retilíneo ao longo de sua direção longitudinal.
Considere apenas efeitos previstos pela Relatividade Restrita, despreze quaisquer efeitos gravitacionais e assuma que as medições são realizadas corretamente em cada referencial.
Com base nessas informações, determine o comprimento da nave no referencial da estação espacial, considerando que a medição do comprimento é realizada simultaneamente nesse referencial. 
Alternativas
Q4091219 Física
Em uma aula de Relatividade Restrita (RR), um estudante comenta, como curiosidade, relatos de comparação entre relógios atômicos após um deles ter sido transportado e pergunta: “Se o movimento é relativo, por que o relógio transportado necessariamente marca menos tempo? Não poderia o relógio do laboratório ser considerado ‘o móvel’ no referencial do outro?”.
Para discutir essa dúvida apenas no âmbito da RR, considere o seguinte cenário idealizado: dois relógios idênticos A e B são sincronizados no mesmo ponto do espaço e no mesmo instante, definindo o evento E0. O relógio A permanece em repouso no referencial inercial S. O relógio B realiza uma viagem composta por dois trechos de movimento retilíneo e uniforme, com velocidade escalar constante v(com 0 < vc) em relação a S: um trecho de “ida” e outro de “volta”, retornando ao ponto de partida para comparação direta com A no evento E1.
Assuma que:
• efeitos gravitacionais e influências ambientais são desprezíveis; • a passagem do trecho de ida para o de volta é tratada como mudança idealizada de referencial (ocorrendo em duração desprezível), sem introduzir efeitos adicionais além dos previstos pela RR.
Com base nesses pressupostos, assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Q4081254 Física

Um foguete ultrarrápido passa por um pequeno asteroide. No asteroide, um observador estimou que o comprimento do foguete é similar à envergadura do asteroide. Sabe-se que o foguete tem 1200 m no repouso. Entretanto, о asteroide tem 900 m de comprimento. Calcule a velocidade v do foguete e o tamanho Last do asteroide visto pelo piloto, respectivamente, e assinale a opção correta.


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Alternativas
Ano: 2026 Banca: FURB Órgão: SED-SC Prova: FURB - 2026 - SED-SC - Professor - Física |
Q4078970 Física
Durante a missão Artemis I, desenvolvida pela NASA, a nave Orion realizou um voo não tripulado ao redor da Lua com o objetivo de testar sistemas de navegação, comunicação e suporte à futura presença humana no satélite natural da Terra. Ao longo de sua trajetória translunar e de retorno, a nave atingiu velocidades da ordem de 11,0 km/s em relação à Terra.
Considere um astronauta hipotético a bordo dessa nave e um observador em repouso na Terra. De acordo com a Relatividade Restrita, os intervalos de tempo medidos nesses dois referenciais diferem entre si devido à dilatação temporal. Suponha que a nave mantenha essa velocidade constante durante um intervalo de 10 dias, conforme medido por um relógio na Terra. Considere também a velocidade da luz no vácuo c = 3,0 × 105 km/s, e que, para valores muito pequenos de x, pode-se usar a seguinte aproximação para a raiz quadrada

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Assinale a alternativa que melhor representa a ordem de grandeza da diferença entre o tempo medido pelo astronauta e pelo observador na Terra: 
Alternativas
Ano: 2026 Banca: FURB Órgão: SED-SC Prova: FURB - 2026 - SED-SC - Professor - Física |
Q4078961 Física
Considere as afirmativas relacionadas com a Relatividade Restrita apresentadas a seguir. Registre V, para verdadeiras, e F, para falsas:
(__)Dois observadores em referenciais inerciais em movimento relativo não podem discordar sobre a simultaneidade de dois eventos espacialmente separados.
(__)A existência de massa implica a presença de uma forma de energia associada ao corpo, mesmo na ausência de movimento em relação a um referencial inercial.
(__)Dois observadores em movimento relativo podem medir intervalos de tempo diferentes para um mesmo processo físico.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Alternativas
Q4061635 Física

A física moderna revolucionou a compreensão do espaço, tempo e matéria no início do século vinte, introduzindo conceitos que desafiam a intuição clássica.


Considerando a relatividade restrita e a mecânica quântica, analise as afirmativas a seguir:



I. De acordo com a relatividade restrita, a velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores, independentemente do movimento relativo da fonte.


II. O Princípio da Incerteza de Heisenberg estabelece que é possível medir simultaneamente com precisão infinita a posição e o momento linear de uma partícula subatômica.


III. O efeito fotoelétrico demonstra a natureza corpuscular da radiação eletromagnética, onde a luz interage com a matéria através de pacotes discretos de energia chamados fótons.



Está correto o que se afirma em: 

Alternativas
Ano: 2026 Banca: IF-PI Órgão: IF-PI Prova: IF-PI - 2026 - IF-PI - Professor EBTT - Física |
Q4011515 Física
Um trem de alta velocidade possui comprimento próprio de 250 m e passa por um observador em repouso na Terra. Segundo esse observador, o tempo necessário para que todo o trem atravesse um ponto fixo na via é de 7,5 × 10⁻7 s. Considerando os efeitos relativísticos, a velocidade do trem, medida pelo observador na Terra, é aproximadamente:
Alternativas
Ano: 2026 Banca: IF-PI Órgão: IF-PI Prova: IF-PI - 2026 - IF-PI - Professor EBTT - Física |
Q4011508 Física
Duas naves espaciais deslocam-se ao longo da mesma linha reta, em sentidos opostos, aproximando-se uma da outra. Cada nave move-se com velocidade 0,5c em relação a um referencial inercial associado à Terra. De acordo com a Relatividade Restrita, qual é a velocidade relativa de aproximação medida pelo piloto de uma das naves?
Alternativas
Ano: 2026 Banca: IBADE Órgão: SEDUC-RO Prova: IBADE - 2026 - SEDUC-RO - Professor - Física |
Q3938063 Física

A precessão do periélio de Mercúrio foi um dos testes cruciais da Relatividade Geral. Observa-se um avanço de aproximadamente 574″ por século, dos quais cerca de 531″/século decorrem de perturbações gravitacionais de outros planetas. O excedente de ~43″/século não é explicado pela mecânica newtoniana.


Considerando a origem física desse excedente, assinale a alternativa que descreve corretamente por que a Relatividade Geral é necessária nesse fenômeno.

Alternativas
Ano: 2026 Banca: FGV Órgão: AMAZUL Prova: FGV - 2026 - AMAZUL - Físico |
Q3852312 Física
Considere as relações entre massa e energia no contexto da mecânica relativística. Sabendo que a variação da massa com a velocidade implica modificações na definição de energia e que a energia total de um corpo envolve tanto a energia cinética quanto a energia de repouso, assinale a opção que apresenta um erro conceitual.
Alternativas
Q4133045 Física
De acordo com a teoria da relatividade restrita, os efeitos observados na medição de intervalos de tempos e de comprimentos por um observador, em um referencial se movendo com velocidade constante em relação a outro em repouso, são:
Alternativas
Q4133009 Física
A respeito da equação de Klein-Nishina para a seção de choque diferencial do efeito Compton, é correto afirmar que
Alternativas
Q4113335 Física
Em um futuro distante, dois amigos querem testar uma das consequências mais exóticas da teoria da relatividade especial: a dilatação do tempo. Para tanto, eles dispõem de uma nave espacial capaz de viajar a uma velocidade igual a 80% da velocidade da luz no vácuo e de relógios atômicos altamente precisos. Eles, então, fixam diversos desses relógios na trajetória que a nave percorrerá, sincronizando-os, de modo que o viajante da nave possa ver a hora marcada por algum deles sempre que olhar para fora, em qualquer posição que estiver. A seguir, o viajante sincroniza o seu relógio com um daqueles dispostos ao longo caminho, entra na nave e viaja até que o seu relógio marque o tempo de 1,00 minuto transcorrido desde a sua partida (despreze os efeitos da aceleração da nave). Nesse mesmo instante, ele olha para fora e mede o tempo transcorrido para o observador que ficou fora da nave, por meio de um dos relógios previamente fixados. Com base nessas informações, é correto afirmar que o tempo transcorrido para quem ficou fora da nave, após ter se passado 1 minuto para o viajante, foi de 
Alternativas
Q3813344 Física
A Física de Partículas investiga fenômenos que ocorrem em altas energias e em escalas extremamente pequenas, nas quais os efeitos relativísticos, associados à velocidade da luz c, medida em m/s, e os efeitos quânticos, relacionados à constante de Planck (dividida por 2π) h medida em J·s, tornam-se fundamentais. Nesse contexto, utiliza-se um sistema de unidades naturais, em que essas constantes universais são incorporadas às equações, simplificando-as e refletindo a estrutura essencial das leis físicas. Adotando-se c=h=1, todas as grandezas passam a ser expressas em potências de energia (ou, de forma equivalente, de massa). Sabendo que, no sistema internacional de unidades (SI), as dimensões fundamentais são comprimento (L), massa (M) e tempo (T), a constante de gravitação universal G de Newton possui, em unidades naturais, a sua dimensão dada por 
Alternativas
Q3810622 Física
Com base nas concepções da Física Moderna, identifique a alternativa que contém uma afirmação correta: 
Alternativas
Q3723266 Física
Partículas subatômicas instáveis, com meias-vidas extremamente curtas, são geradas quando raios cósmicos energéticos atingem as camadas superiores da nossa atmosfera. Mesmo sendo criadas com uma alta velocidade, elas deveriam decair (em outras partículas) antes de atingir detectores no nível do mar.

Assinale a opção que apresenta o que permite a detecção da partícula original no nível do mar. 
Alternativas
Q3723257 Física
Uma nave espacial viaja a 2/3 da velocidade de luz (c), medida em relação a um referencial inercial. Uma outra nave viaja ao encontro dela, no sentido oposto, à mesma velocidade.

Sobre a velocidade v de uma em relação à outra, assinale a afirmativa correta.
Alternativas
Ano: 2025 Banca: INEP Órgão: PND Prova: INEP - 2025 - PND - FÍSICA - Licenciatura |
Q3710264 Física
O Sirius, acelerador de partículas brasileiro instalado no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), representa uma das maiores infraestruturas científicas do Hemisfério Sul. Com financiamento público e participação de pesquisadores nacionais, o projeto contribui para avanços na pesquisa em saúde, materiais e meio ambiente. O Sirius também pode inspirar propostas de ensino que aproximem os estudantes da ciência brasileira e valorizem a Física como campo de atuação profissional e cidadã.

No Sirius, as partículas são aceleradas, adquirem elevadas energias, com velocidades próximas à da luz, percorrem trajetórias circulares e sua radiação é analisada em trajetórias tangentes à circunferência, chamadas linhas de luz. Isso permite o estudo de estruturas atômico-moleculares dos materiais, além de acompanhar a evolução temporal de processos físicos, químicos e biológicos que ocorrem em frações de segundo.

Em uma linha de luz é possível acompanhar também como essas características microscópicas são alteradas quando o material é submetido a diversas condições, como temperaturas elevadas, tensão mecânica, pressão, campos elétricos ou magnéticos, ambientes corrosivos, entre outras. Essa capacidade é uma das principais vantagens das fontes de luz síncroton, quando comparadas a outras técnicas experimentais de alta resolução.

Acelerador de partículas brasileiro realiza primeiras imagens

do coronavírus. Disponível em: www.gov.br.

Acesso em: 17 maio 2025
Após uma visita com estudantes ao Sirius, uma professora propõe uma atividade didática inspirada no funcionamento do acelerador, na qual discutem o movimento dos elétrons em seu interior. Os estudantes calculam o raio da trajetória dos elétrons com base na equação r = mv/qB, em que r é o raio da trajetória, m é a massa do elétron, v é módulo de sua velocidade, q é sua carga e B é a intensidade do campo magnético ao qual está submetido. O valor obtido por eles, contudo, é significativamente menor do que o raio real da trajetória dos elétrons no acelerador.

Com base nesse texto, a diferença entre o raio real e o raio calculado ocorre porque
Alternativas
Respostas
1: B
2: C
3: D
4: C
5: B
6: A
7: C
8: C
9: C
10: D
11: A
12: B
13: D
14: B
15: D
16: A
17: E
18: A
19: D
20: D