Questões de Concurso Sobre relatividade em física

Foram encontradas 98 questões

Q3025002 Física
Um novo exoplaneta com características similares às da Terra foi encontrado a “só” 40 anosluz de distância de nós. Conheça o Gliese 12 b, o mundo potencialmente habitável mais próximo do Sistema Solar já descoberto por astrônomos”

Fonte: https://super.abril.com.br/ciencia/nasa-identifica-exoplaneta-potencialmente-habitavel-proximo-de-nos. Acessado em 13/08/2024.

Um viajante espacial, possuindo uma nave capaz de atingir velocidades relativísticas, resolve viajar da Terra até Gliese 12 b. Sua nave futurística permite que ele viaje essa distância em apenas 30 anos contados por ele. (considere a Terra, Gliese 12 b e a nave como referenciais inerciais).
Qual deve ser a velocidade dessa nave em relação à Terra, dada em função de c (velocidade da luz no vácuo)?
Alternativas
Q2542618 Física
Uma nave espacial viaja a uma velocidade de 0,85c em relação à Terra, sendo c =  3 × 108 m/s a velocidade da luz no vácuo. Um relógio a bordo da nave marca 1 hora. Aproximando √0,2775 = 0,53, durante esse tempo a distância percorrida e o tempo decorrido para um observador na Terra são, respectivamente,
Alternativas
Q2521937 Física
Dentro da programação do Mês Nacional de Ciência e Tecnologia (MNCT) do ano 2022, foi realizado o evento INPE Portas Abertas. Nesse evento, em um dos laboratórios do INPE, um pesquisador reproduziu a experiência de verificação da interferência da luz do cientista Thomaz Young para um grupo de pessoas.
Para realizar a experiência, o pesquisador dispôs de duas fendas separadas por uma distância de 0,4 mm colocadas a uma distância de 0,8 cm de uma tela, em que pôde observar as franjas de interferência. Uma das pessoas do grupo era um estudante de engenharia que ficou curioso em saber qual seria a distância entre a segunda franja escura e a quarta franja escura que apareceram na tela. Então, utilizando um paquímetro do laboratório, o estudante realizou a medida entre a segunda franja escura e a quarta franja escura.

Sabendo que as fendas foram iluminadas por luz coerente de comprimento de onda igual a 500 nm, a medida encontrada pelo estudante de engenharia, em metros, foi igual a
Alternativas
Q3560132 Física
De acordo com a Teoria da Relatividade de Einstein, qual é a relação entre a massa de um objeto e sua velocidade quando se aproxima da velocidade da luz? 
Alternativas
Q2272626 Física
Segundo a relatividade restrita, a energia total (E), o momento linear (p) e a massa de repouso (m) de uma partícula se relacionam por E2 = (p.c)2 + (m.c2 )2 , onde c é a velocidade da luz no vácuo. Especificamente para um fóton, a relação entre energia total e momento linear é:
Alternativas
Q2240334 Física
Muitos livros didáticos de física normalmente não abordam adequadamente a diferença entre medir e observar objetos em movimento relativístico em relação a um observador em repouso. Essa distinção é fundamental para compreender os efeitos visuais resultantes da teoria da relatividade restrita. Considere a seguinte situação, ilustrada na Figura 2: uma barra de espessura desprezível em relação ao seu comprimento L está fixa no sistema S' e orientada ao longo do eixo x', movendo-se na direção do eixo y com uma velocidade de módulo bc, sendo b uma constante menor do que 1 e c a velocidade da luz. Como não há movimento relativo entre S e S' na direção x, temos x = x' para qualquer instante t. A posição de um ponto qualquer da barra é medida e descrita pelo vetor r por um observador fixo em S e por r' por um segundo observador fixo em S'. As extremidades da barra estão situadas em x = x' = d e x = x' = d + L. Suponha que, em t = t' = 0, as origens dos sistemas S e S' coincidam (r0 = r0' = 0) e, neste instante, todos os pontos da barra passam pela ordenada y = 0, conforme medido por um observador em S. Assim, para t < 0, a barra estará com os valores medidos de y negativo, e para t > 0, estará com y positivo. 
Imagem associada para resolução da questão

Com base nessa situação, assinale a alternativa que descreve a imagem vista por um observador situado no ponto r = (0, 0, h) para t = 0, momento em que a posição medida dos pontos da barra indica que y = y' = 0.
Alternativas
Q2220980 Física
Suponha uma expedição espacial em direção ao sistema planetário mais próximo do nosso, Alpha Centauri, que está localizado a uma distância média de 4,22 anos-luz da Terra. Se a expedição viajar a uma velocidade correspondente a 60% da velocidade da luz, qual seria, aproximadamente, a diferença, em anos, entre o tempo medido pelos astronautas durante a viagem e o tempo medido na Terra? 
Alternativas
Q2201961 Física

Considere o texto abaixo para responder à questão.

Considere dois fios retilíneos e paralelos carregadas com quantidade iguais de carga opostas e que se movimentam em relação a um observador com velocidade constante v na direção x conforme a representação abaixo. Os fios estão dispostos no plano xy com o comprimento na direção x. 



Se um segundo observador que se movimenta com a mesma velocidade constante v junto aos fios e, portanto, também está em movimento em relação ao primeiro observado, analise as afirmativas abaixo.
I. As forças presentes nos fios são as mesmas e independem do referencial dos observadores.
II. As forças presentes em cada fio são diferentes para cada observador, mas a intensidade da resultante das forças em cada fio na direção y são iguais.
III. No referencial do segundo observador há uma força magnética resultante em cada fio na direção y, entretanto com menor intensidade quando comparada com o primeiro observador, devido a contração do espaço decorrente dos efeitos relativísticos entre os observadores.
IV. No referencial do segundo observador há uma força elétrica resultante em cada fio na direção y, entretanto com menor intensidade quando comparada com o primeiro observador devido a dilatação do espaço decorrente dos efeitos relativísticos entre os observadores.
V. Os efeitos relativísticos são sempre desprezíveis para problemas dessa natureza.
Estão corretas as afirmativas: 
Alternativas
Q2066269 Física
Acerca das teorias da relatividade especial e geral e da teoria quântica, duas grandes vertentes da física moderna, apresentadas no século XX, que impactaram o modo de se compreender o mundo, julgue o próximo item.

O fenômeno da radiação de corpo negro dá-se quando um feixe de luz incide sobre a superfície negra de uma placa metálica e é refletido com energia quantizada.
Alternativas
Q2066243 Física
Com relação à história e evolução das ideias da física, julgue o seguinte item. 
A teoria da relatividade contribuiu para formar uma imagem realística sobre a natureza física, em particular acerca das relações entre teoria, matemática e experiência. 
Alternativas
Q2036780 Física
Na Física, os estudos são amplos e diversos para entendermos alguns dos fenômenos que ocorrem na natureza. Sobre os conceitos mais importantes das Leis de Newton e na teoria da Relatividade nos fundamentos de Einstein, isso se evidencia quando
Alternativas
Ano: 2022 Banca: FCM Órgão: IF-BA Prova: FCM - 2022 - IF-BA - Professor PEBTT - Física |
Q4116463 Física

Para partículas relativísticas a energia cinética é dada por K = E - mc2. Considerando-se h a constante de Planck e m a sua massa de repouso, qual é o comprimento de onda de De Broglie para as partículas relativísticas, em função da sua energia cinética?

Alternativas
Q4070533 Física

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como 10,0 m/s2 , densidade da água como 1,0 g/cm3 , calor específico da água como 4200 J/kgK, o módulo da carga do elétron como 1,6 x 10−19 C, massa do próton mp = 1,7 x 10−27 kg, massa do nêutron mn = 1,7 x 10−27 kg, massa do elétron me = 9,1 x 10−31 kg, π = 3, constante de Planck h = 6,6 x 10−34 Js ou 4,14 x 10−15 eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann kB= 1,4 x 10−23 m2 kgs−2K−1, constante eletrostática k = 9 x 109 kg m3 s−2 C−2, velocidade da luz no vácuo c = 3 x 108 m/s, hc = 1,24 x 10−6 eVm, magneton de Bohr µB = 9.27 x 10−24 J/T.

Um elétron de energia total de 2,07 MeV colide com outro elétron que está em repouso no referencial do laboratório. Considere que a energia de repouso do elétron é igual a 0,51 MeV.

Quais são a energia total E e a quantidade de movimento do sistema P no referencial do laboratório?
Alternativas
Q4070526 Física

Nas questões com respostas numéricas, considere o módulo da aceleração da gravidade como 10,0 m/s2 , densidade da água como 1,0 g/cm3 , calor específico da água como 4200 J/kgK, o módulo da carga do elétron como 1,6 x 10−19 C, massa do próton mp = 1,7 x 10−27 kg, massa do nêutron mn = 1,7 x 10−27 kg, massa do elétron me = 9,1 x 10−31 kg, π = 3, constante de Planck h = 6,6 x 10−34 Js ou 4,14 x 10−15 eVs, energia de Rydberg = 13,6 eV, constante de Boltzmann kB= 1,4 x 10−23 m2 kgs−2K−1, constante eletrostática k = 9 x 109 kg m3 s−2 C−2, velocidade da luz no vácuo c = 3 x 108 m/s, hc = 1,24 x 10−6 eVm, magneton de Bohr µB = 9.27 x 10−24 J/T.

Um elétron é acelerado em um acelerador linear de 9,5 MV para atingir um alvo para produção de raios X. Então, o Fator de Lorentz do elétron é, aproximadamente, igual a
Alternativas
Q2396124 Física

A Teoria da Relatividade Restrita, proposta por Albert Einstein em 1905, baseia-se em dois postulados. Um deles afirma que a velocidade de propagação da luz no vácuo tem sempre o mesmo valor, em todas as direções e em qualquer sistema de referência inercial, independente da velocidade da fonte ou do observador. O outro afirma que

Alternativas
Q2114023 Física
A teoria da relatividade de Einstein permite entender o comportamento de grandezas como o tempo e o espaço quando são adotados referenciais se movendo com velocidades constantes próximas à velocidade da luz. Caso uma nave de 50 metros de comprimento, medida em repouso em relação à Terra, viaje com uma velocidade equivalente a 80% da velocidade da luz, o comprimento da nave, medido por um observador que está parado em uma estação espacial que se encontra em repouso em relação à Terra, será: 
Alternativas
Q1971050 Física
Em um laboratório de pesquisa (referencial R), uma partícula apresenta velocidade u = (0,3c)i + (0,4c) j (onde u representa o vetor velocidade e i e j são os vetores diretores). Neste mesmo laboratório, um referencial R' se move com velocidade v = (0,5c)i conforme a figura a seguir.  Imagem associada para resolução da questão

Diante dos fatos (e dos dados), podemos AFIRMAR que o módulo da velocidade da partícula, na direção x, e em relação ao referencial R', corresponde a aproximadamente: (Dados: c = 300.000 km/s).
Alternativas
Q1928339 Física
Em um processo de decaimento nuclear, um elétron é emitido no laboratório com uma velocidade de 0,8c (sendo c a velocidade da luz no vácuo). O elétron percorre uma distância de 1,0 m antes de ser detectado.
No referencial de repouso do elétron, quanto tempo passa desde que é produzido até ser detectado, em nano- -segundos?

Dado
c = 3×108 m/s
Alternativas
Q1890167 Física
Um equipamento hospitalar apresenta resposta w para dois sensores x e y que não têm correlação. Usa-se o modelo w = x∙y para calibrar esse equipamento. Se a incerteza relativa (dada pelo quadrado da razão entre o desvio-padrão do valor médio da grandeza e o valor experimental da grandeza) de qualquer um dos sensores é a mesma e é dada por s, é correto afirmar que a incerteza relativa de w é 
Alternativas
Q2006025 Física
Um casal de irmãos gêmeos tem 30 anos de idade cada um e são cientistas. Num determinado momento, um deles realiza uma viagem espacial, numa espaçonave que atinge rapidamente a velocidade de 0,8 c (desconsidere, portanto, os instantes iniciais e finais de aceleração durante a viagem). O tempo estimado para se chegar ao local desejado, pensado no referencial da Terra, é de 1 ano. A viagem é realizada e, ao retornar, os gêmeos se encontram. 
Qual a diferença de idade entre os gêmeos após essa viagem?
Alternativas
Respostas
41: E
42: A
43: C
44: C
45: D
46: A
47: C
48: D
49: E
50: C
51: A
52: A
53: A
54: D
55: E
56: B
57: E
58: A
59: B
60: C