Questões de Concurso
Sobre relatividade em física
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Dados: c = 3 × 108 m/s, h ≅ 6,6 × 10–34J.s, e 1 eV = 1,6 × 10–19J
(1)A revisão dos conceitos de espaço e tempo, mostrando que intervalos de tempo e comprimentos dependem do referencial em velocidades próximas à da luz.
(2)A formulação das leis do movimento e da atração entre as massas, unificando os fenômenos terrestres e celestes em uma mesma teoria.
(3)A demonstração de que variações magnéticas geram correntes elétricas e a síntese que reúne eletricidade, magnetismo e luz em um mesmo conjunto de equações.
(4)A adoção sistemática da experimentação e a descrição matemática da queda dos corpos, indicando que corpos de massas diferentes caem juntos no vácuo.
Considerando o desenvolvimento histórico da Física, assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA, do marco mais antigo para o mais recente:
m = m0 / √ 1 - β2
Definindo c como a velocidade da luz no vácuo, o parâmetro β corresponde a
Sobre a Relatividade Restrita, analise as afirmativas a seguir:
I. O termo “restrita” indica que a teoria é válida exclusivamente para referenciais inerciais.
Il. As medidas de intervalos de tempo e de comprimento dependem do movimento relativo entre o observador e o sistema observado.
III. As leis da física têm a mesma forma em todos os referenciais inerciais, não existindo um referencial privilegiado ou absoluto no universo.
Com base nos postulados e nas consequências da teoria, assinale a alternativa correta:
Considerando o modelo cosmológico atualmente aceito e os objetivos do ensino de Física no Ensino Médio, o professor deve esclarecer corretamente que
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.
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.
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.
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 < v < c) 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.
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.

Em uma reação de fusão nuclear, a formação de um nêutron de massa mn = 1,00867 u e uma partícula alfa de massa ma = 4,00150 u resulta da interação entre um deutério de massa md = 2,01355 u com um trício de massa mt = 3,01550 u. Determine a energia de massa liberada nessa reação de fusão e assinale a opção correta.
Dado: 1,0u = 1,66054 x 10-27 kg.
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
Assinale a alternativa que melhor representa a ordem de grandeza da diferença entre o tempo medido pelo astronauta e pelo observador na Terra:
(__)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:
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:
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.