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Exercícios de Velocidade, Massa, Energia e Movimento

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  1. 1. ITA 2009
    (Adaptado) Um feixe de laser com energia E incide sobre um espelho de massa m dependurado por um fio. Sabendo que o momentum (quantidade de movimento) do feixe de luz laser é E/c, em que c é a velocidade da luz, calcule a que altura h o espelho subirá.
  2. 2. UFJF 2017
    A velocidade é uma grandeza relativa, ou seja, a sua determinação depende do referencial a partir do qual está sendo medida. A Teoria da Relatividade Especial, elaborada em 1905, pelo físico alemão Albert Einstein, afirma que o comprimento e a massa de um objeto são grandezas que também dependem da velocidade e, consequentemente, são relativas. Sobre a Teoria da Relatividade Especial, julgue os itens abaixo e marque a alternativa CORRETA. I. A massa de um objeto é independente da velocidade do mesmo, medida por qualquer referencial inercial. II. A velocidade da luz é um limite superior para a velocidade de qualquer objeto. III. Intervalos de tempo e de espaço são grandezas absolutas e independentes dos referenciais. IV. As leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial. V. Massa e energia são quantidades que não possuem nenhuma relação
  3. 3. Stoodi
    O que é o bóson de Higgs? É uma partícula (nomeada como partícula de Deus) subatômica que os físicos acreditam ser responsável por dar massa às demais. Sabe todo aquele papo de prótons e nêutrons que você aprende no colégio? Isso era tudo que se sabia sobre o mundo subatômico até mais ou menos 1930. De lá pra cá, os cientistas formulam teorias para entender melhor como as partículas subatômicas formam os átomos, a matéria e as forças que agem sobre ela. A principal dessas teorias é conhecida como Modelo Padrão e a descoberta do bóson serviu para comprová-la. A comprovação dessa partícula vinha sendo perseguida desde 1964, até que, em 2012, finalmente um experimento atestou (com 99,9999…% de certeza) sua existência. A descoberta foi importante, porque a confirmação de um modelo hipotético abre novos horizontes para compreender o funcionamento do Universo e até a existência de novas partículas. Porém isso é só o começo, pois o Modelo Padrão só explica 4,6% do conteúdo do Universo.” http://mundoestranho.abril.com.br/ciencia/o-que-e-o-boson-de-higgs/ Em julho de 2012, os cientistas do CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) anunciaram terem identificado o bóson de Higgs, com uma massa equivalente em energia de 126 GeV (gigaelétronvolt). O valor dessa massa, em kg, é de: Dados:  1 Giga = 109                  1 eV = 1,6.10–19 J                         c = 3,0.108 m/s
  4. 4. FUVEST 2016
    O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massas iguais e cargas opostas. Em uma reação em que o elétron e o pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons de mesma energia são emitidos em sentidos opostos. A energia de cada fóton produzido é, em MeV aproximadamente, Note e adote: Relação de Einstein entre energia (E) e massa (m): E = mc2 Massa do elétron = 9.10-31kg Velocidade da luz c = 3,0.108 m/s 1 ev = 1,6.10-19J 1MeV = 106 eV No processo de aniquilação, toda a massa das partículas é transformada em energia dos fótons.
  5. 5. UFC
    Em relação a um sistema de referência em repouso, dois elétrons movem-se em sentidos opostos, ao longo da mesma reta, com velocidades de módulos iguais a c/2 . Determine a velocidade relativa de aproximação entre os elétrons. Em seguida, assinale a alternativa que apresenta corretamente essa velocidade.
  6. 6. ITA 2015
    Luz de uma fonte de frequência f gerada no ponto P é conduzida através do sistema mostrado na figura. Se o tubo superior transporta um líquido com índice de refração n movendo-se com velocidade u e o tubo inferior contém o mesmo líquido em repouso, qual o valor mínimo de u para causar uma interferência destrutiva no ponto P'? 
  7. 7. UFJF 2016
    Em um reator nuclear, átomos radioativos são quebrados pelo processo de fissão nuclear, liberando energia e átomos de menor massa atômica. Esta energia é convertida em energia elétrica com um aproveitamento de aproximadamente 30%. A teoria da relatividade de Einstein torna possível calcular a quantidade de energia liberada no processo de fissão nuclear. Nessa teoria, a energia de uma partícula é calculada pela expressão E = mc2 onde . Em uma residência comum, se consome, em média, 200 kWatt - hora por mês. Neste caso, CALCULE qual deveria ser a massa, em quilogramas, necessária para se manter essa residência por um ano, considerando que a transformação de massa em energia ocorra no repouso. Dado:  c = 3.108 m/s
  8. 8. UFU 2016
    Em 2015, somente o setor industrial brasileiro utilizou cerca de 170000 GWh de energia para realização de suas atividades produtivas, via de regra, gerada por meio de usinas hidrelétricas e termoelétricas. Se fosse possível converter diretamente massa em energia, conforme proposto por Albert Einstein, quantos quilogramas de matéria, aproximadamente, seriam necessários para suprir todo o setor industrial brasileiro de 2015? (Dado:  1GWh = 109 Wh)
  9. 9. ITA 2015
    No espaço sideral, luz incide perpendicular e uniformemente numa placa de gelo inicialmente a -10°C e em repouso, sendo 99% refletida e 1% absorvida. O gelo então derrete pelo aquecimento, permanecendo a água aderida à placa. Determine a velocidade desta após a fusão de 10% do gelo. Note e Adote calor específico do gelo 2000 J/kg°C calor latente de fusão do gelo 320000 cal/g Temperatura de fusão do gelo 0° C; A velocidade de recuo do gelo é muito baixa comparada com a da luz;
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