Exercícios de Dilatação do Tempo

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  1. 1. UFPE
    (Adaptado) Um astronauta é colocado a bordo de uma espaçonave e enviado para uma estação espacial a uma velocidade constante v = 0,8 c, em que c é a velocidade da luz no vácuo. No referencial da espaçonave, o tempo transcorrido entre o lançamento e a chegada na estação espacial foi de 12 meses. Qual o tempo transcorrido no referencial da Terra, em meses?
  2. 2. UPF 2015
    Analise as afirmações sobre tópicos de Física Moderna. I. Um dos postulados da teoria da relatividade especial é o de que as leis da Física são idênticas em relação a qualquer referencial inercial. II. Um segundo postulado da teoria da relatividade especial é o de que a velocidade da luz no vácuo é uma constante universal que não depende do movimento da fonte de luz. III. Denomina-se de efeito fotoelétrico a emissão de fótons por um material metálico quando exposto a radiação eletromagnética. IV. A Física Moderna destaca que em algumas situações a luz se comporta como onda e em outras situações como partícula. Está correto apenas o que se afirma em:
  3. 3. UFRN
    Quando olhamos para o céu noturno, vemos uma grande quantidade de estrelas, muitas das quais se encontram a dezenas e até a centenas de anos-luz de distância da Terra. Na verdade, estamos observando as estrelas como elas eram há dezenas, centenas ou até milhares de anos, e algumas delas podem nem mais existir atualmente. Esse fato ocorre porque
  4. 4. Stoodi
    Instituído pela Organização das Nações Unidas, 2005 foi o Ano Mundial da Física, em que se comemorou o centenário dos trabalhos revolucionários publicados por Albert Einstein, o mais importante cientista do século XX (segundo a revista norte-americana Time). Na Teoria da Relatividade Especial, de Einstein, objetos que se movem com velocidade em relação a um referencial inercial têm o tempo dilatado por um fator g, para um observador em repouso nesse referencial. Por que não conseguimos notar os efeitos relativísticos no nosso cotidiano?
  5. 5. UPE 2017
    A sonda caçadora de exoplanetas Kepler encontrou aquele que talvez seja o corpo celeste mais parecido com a Terra. A Nasa anunciou, nesta quinta-feira (23), a descoberta de Kepler-452b, um exoplaneta encontrado dentro de uma zona habitável de seu sistema solar, ou seja, uma região onde é possível que exista água no estado líquido. A semelhança com nosso planeta é tão grande que os pesquisadores chamaram o Kepler-452b de Terra 2.0. O Kepler-452b é cerca de maior que a Terra e precisa de 385 dias para completar uma órbita ao redor de sua estrela, a Kepler 452. E essa estrela hospedeira é muito parecida com nosso Sol: tem quase o mesmo tamanho, temperatura e emite apenas 20% mais luz. Localizado na constelação Cygnus, o sistema solar da Terra 2.0 está a 1400 anos-luz distante do nosso. Fonte: http://exame.abril.com.br/tecnologia/noticias/terra-2-0-nasa-anuncia-descoberta-historica-de-planeta-quase-identico-ao-nosso, acessado em: 14 de julho de 2016. Supondo-se que, a fim de investigar mais de perto o Kepler-452b, uma sonda tenha sido enviada da Terra por uma equipe da Nasa, com uma velocidade igual a (3)1/2 c/2. Quando o relógio instalado na sonda marcar 28 anos de viagem, quanto tempo terá se passado para a equipe na Terra?
  6. 6. UDESC 2015
    De acordo com o paradoxo dos gêmeos, talvez o mais famoso paradoxo da relatividade restrita, pode-se supor a seguinte situação: um amigo da sua idade viaja a uma velocidade de 0,999 c  para um planeta de uma estrela situado a 20 anos-luz de distância. Ele passa 5 anos neste planeta e retorna para casa a 0,999 c. Considerando que =22,4 assinale a alternativa que representa corretamente quanto tempo seu amigo passou fora de casa do seu ponto de vista e do ponto de vista dele, respectivamente.
  7. 7. ITA 2015
    Um muon de meia-vida de 1,5 µs é criado a uma altura de 1 km da superfície da Terra devido à colisão de um raio cósmico com um núcleo e se desloca diretamente para o chão. Qual deve ser a magnitude mínima da velocidade do muon para que ele tenha 50% de probabilidade de chegar ao chão?
  8. 8. UNICENTRO 2013
    Para Isaac Newton, a atração gravitacional deveria agir instantaneamente se um corpo mudasse de posição em relação a outro e o novo valor da força gravitacional que se estabelece seria detectado no mesmo instante. Albert Einstein elaborou uma nova teoria onde espaço e tempo são grandezas intimamente ligadas, sendo a gravitação concebida como uma propriedade geométrica desse espaço-tempo interligado. Do exposto conclui-se que
  9. 9. UEG 2005
    Antes mesmo de ter uma idéia mais correta do que é a luz, o homem percebeu que ela era capaz de percorrer muito depressa enormes distâncias. Tão depressa que levou Aristóteles – famoso pensador grego que viveu no século IV a.C. e cujas obras influenciaram todo o mundo ocidental até a Renascença – a admitir que a velocidade da luz seria infinita. GUIMARÃES, L. A.; BOA, M. F. Termologia e óptica. São Paulo: Harbra, 1997. p. 177   Hoje sabe-se que a luz tem velocidade de aproximadamente 300.000 km/s, que é uma velocidade muito grande, porém finita. A teoria moderna que admite a velocidade da luz constante em qualquer referencial e, portanto, torna elásticas as dimensões do espaço e do tempo é
  10. 10. UEG 2004
    Em relação à física moderna, marque a alternativa INCORRETA:
  11. 11. FCMS-JF 2017
    Segundo a teoria da relatividade restrita, podemos afirmar que o tempo não é absoluto e depende do referencial do observador; isso gera o chamado paradoxo dos gêmeos. Pondere sobre o seguinte fato: irmãs gêmeas se separam. Enquanto uma espera em repouso, a outra faz uma viagem em velocidade próxima à velocidade da luz, na qual ocorrerão eventos que não são observados em condições ordinárias. Ao voltar, a viajante perceberá que a irmã que ficou em repouso estará mais velha, em comparação a ela, que fez a viagem. Agora, marque a alternativa correta.
  12. 12. UENP 2015
    Em 2015 será celebrado o centenário da divulgação da Relatividade Geral, de Albert Einstein, que generalizou a teoria da Relatividade Restrita do ano de 1905. Na publicação de 1915, Einstein expôs que espaço, tempo, massa e gravidade estão intimamente ligados. Segundo a teoria da Relatividade, o tempo passa mais lentamente quando um corpo se move com velocidade elevada, do que quando ele está parado. De acordo com esse preceito, por exemplo, os relógios internos dos satélites artificiais de posicionamento (Global... GPS) devem ser constantemente corrigidos. Sobre essas teorias, são feitas as seguintes afirmações: I – Quanto mais rápido um corpo se move, menor é a velocidade da passagem do tempo.   II – O relógio interno do satélite de GPS se não fosse corrigido acumularia um erro na localização do ponto procurado. III – Se um irmão gêmeo viajasse com velocidade muito alta e o outro permanecesse em repouso, aquele viajante encontraria o irmão mais jovem do que ele. IV – Para compensar o efeito da Relatividade, um relógio de um astronauta deve ser adiantado, quando voltar à Terra. Está CORRETA: 
  13. 13. UNICENTRO 2006
    O ano de 2005 marca o centenário da publicação do primeiro trabalho sobre a Teoria de Relatividade. Essa teoria, surgida dos trabalhos de Einstein a partir de uma compreensão profunda do Eletromagnetismo e da Mecânica Clássica, mudou radicalmente toda a nossa compreensão da natureza e está contida em todas a teorias físicas formuladas desde então, de tal forma que uma teoria física só é aceita se está de acordo com os princípios da Teoria da Relatividade. Assinale a alternativa que expressa, corretamente, um dos princípios que fundamenta a Teoria da Relatividade.
  14. 14. UEL 2008
    Os múons são partículas da família dos léptons, originados pela desintegração de partículas píons em altitudes elevadas na atmosfera terrestre, usualmente a alguns milhares de metros acima do nível do mar. Um múon típico, movendo-se com velocidade de 0, 998 c, realiza um percurso de aproximadamente 600 m durante seu tempo de vida média de 2 × 10−6 s. Contudo, o tempo de vida média desse múon, medida por um observador localizado no sistema de referência da Terra, é de 30 × 10−6 s. Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade, analise as seguintes afirmativas. Considere a velocidade da luz c = 3 × 108 m/s. I. Essa discrepância de valores é explicada pelo aumento do tempo de vida média da partícula no sistema de referência da Terra, por um fator de Lorentz no valor aproximado de 15 para a velocidade dada. II. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 9.000 m. III. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 3.000 m. IV. Observações e medidas desse tipo confirmam previsões relativísticas. Com base nos conhecimentos em Física, assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.
  15. 15. UEL 2009
    A massa e a energia são conceitos equivalentes. Há um intercâmbio fundamental entre elas. A energia é igual à massa vezes o quadrado da velocidade da luz. A velocidade da luz, claro, é enorme. Por isso, uma pequena quantidade de matéria, se completamente convertida em energia, tem um valor imenso. Um quilo de massa convertida em energia resulta em cerca de 25 bilhões de quilowatts-hora de eletricidade. Em termos mais vívidos: a energia da massa de uma uva-passa poderia fornecer a energia elétrica consumida pela cidade de Nova York durante um dia. (Adaptado: ISAACSON, W. Einstein: sua vida, seu universo. São Paulo: Companhia das Letras, 2007. p. 155.) Com base no texto e nos conhecimentos sobre os subtemas, considere as afirmativas. I. 100 g de alimento, convertidos em energia, resultam em cerca de 2,5 bilhões de quilowatts-hora de eletricidade. II. Exceto em indivíduos extremamente ativos, a maior porcentagem do gasto de energia total refere-se à quantidade de energia utilizada nos processos de digestão, absorção e metabolização dos nutrientes ingeridos. III. Devido à sua baixa densidade energética e alta solubilidade, os triglicerídeos do tecido adiposo são inapropriados para o armazenamento de energia no organismo. IV. A combustão de uma uva-passa resulta em uma diminuição da entalpia do sistema. Assinale a alternativa correta.
  16. 16. UNIMONTES 2015
    A Teoria da Relatividade restrita, proposta por Albert Einstein em 1905, mudou profundamente a visão das pessoas a respeito do mundo em que vivemos. Um dos resultados notáveis dessa teoria une os conceitos de massa, m, e energia, E, na famosa equação E = mc2, em que c = 3 × 108 m/s é a velocidade da luz no vácuo. Essa relação prediz, por exemplo, que, ao ser aquecida, uma massa m de água recebe uma quantidade de energia ∆E e tem sua massa aumentada de uma quantidade ∆m. Levando-se em conta a Teoria da Relatividade, se duas calorias, cerca de 8,36 Joules, são cedidas a uma massa m de água, ocorrerá um aumento de massa, ∆m, em kg, cuja ordem de grandeza é igual a
  17. 17. UPE 2012
    De acordo com os postulados da relatividade restrita, analise as afirmações abaixo:   I. As leis, que governam as mudanças de estado para quaisquer sistemas físicos, são variantes em quaisquer sistemas de coordenadas inerciais. II. A velocidade da luz é invariante, independentemente do meio. III. A velocidade da luz, num certo meio, é invariante para qualquer sistema de coordenadas inerciais. IV. A velocidade da luz no vácuo é superior a 3 x 108 m/s. V. O interferômetro de Michelson-Morley não permite verificar a invariância da velocidade da luz em diferentes referenciais.   Está CORRETO o que se afirma em
  18. 18. UEMG 2006
    Uma pequena massa atinge uma velocidade de 50% do valor da velocidade da luz no vácuo. Em relação a essa situação, assinale a alternativa que contém uma afirmação CORRETA: 
  19. 19. CEFET-MG 2012
    Um próton viaja pelo espaço com uma energia cinética relativística Ec = 0,25m0c2, em que m0 é a massa de repouso do próton e c é a velocidade da luz. Assim sendo, a velocidade do próton é expressa por
  20. 20. CEFET-MG 2009
    Einstein deixou um grande legado para humanidade, ao apresentar de forma brilhante a Teoria da Relatividade Restrita. Segundo essa teoria, para uma partícula que se move com velocidade próxima à da luz, grandezas físicas como tempo, espaço e massa, respectivamente,
  21. 21. CEFET-MG 2010
    Uma nave move-se com velocidade muito grande em relação à Terra. Em determinado instante, ela emite um pulso luminoso, de velocidade vP, na mesma direção e sentido de seu movimento. Um tripulante dessa nave mede, para esse pulso, uma velocidade vN e um observador na Terra mede, para o mesmo pulso, uma velocidade dada por vT. Nessas condições, vP, vN e vT estão corretamente relacionadas em
  22. 22. CEFET-MG 2012
    Um bastão, em repouso, possui 2,00 m de comprimento. Se o mesmo é posto a movimentar-se, paralelamente ao seu eixo, até atingir uma velocidade de 0,600 c, em que c é a velocidade da luz no vácuo, então, seu comprimento será, em metros, igual a
  23. 23. UFMG 2008
    Suponha que, no futuro, uma base avançada seja construída em Marte. Suponha, também, que uma nave espacial está viajando em direção à Terra, com velocidade constante igual à metade da velocidade da luz. Quando essa nave passa por Marte, dois sinais de rádio são emitidos em direção à Terra - um pela base e outro pela nave. Ambos são refletidos pela Terra e, posteriormente, detectados na base em Marte. Sejam tB e tN os intervalos de tempo total de viagem dos sinais emitidos, respectivamente, pela base e pela nave, desde a emissão até a detecção de cada um deles pela base em Marte. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que
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