Teoria Da Relatividade Especial

FÍSICA – 3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO

01. A teoria da relatividade de Einstein formaliza adequadamente a mecânica para os corpos que viajam a velocidades muita alta, evidenciando as limitações da Mecânica Newtoniana.

De acordo com essa teoria, analise as informações:

a) A velocidade limite para qualquer corpo é a velocidade da luz no vácuo, aproximadamente, 3,0. 108 m/s.

b) O tempo pode passar de maneira diferente para observadores a diferentes velocidades.

c) As dimensões de um objeto são sempre as mesmas, quer ele esteja em repouso, que em movimento.

d) A massa de um elétron viajando à metade da velocidade da luz é maior que a do elétron em repouso.

e) A célebre equação E= mc2 pode explicar a energia que o sol emite quando parte da sua massa se converte em energia.

02. A Teoria da Relatividade Especial ou Restrita prediz que existem situações nas quais dois eventos que acontecem em instantes diferentes, para um observador em um dado referencial, podem acontecer no mesmo instante, para outro observador que está em outro referencial. Ou seja, a noção de simultaneidade é relativa e não absoluta. A relatividade da simultaneidade é conseqüência do fato que:

a) a Teoria da Relatividade Especial só é válida para velocidades pequenas em comparação coma velocidade da luz.

b) a velocidade de propagação da luz no vácuo depende do sistema de referência inercial em relação ao qual é medida.

c) a Teoria da Relatividade Especial não é válida para sistemas de referência inerciais

d) a velocidade de propagação da luz no vácuo não depende do sistema de referência inercial em relação ao qual ela é medida.

03. Nos dias atuais, há um sistema de navegação de alta precisão que depende de satélites artificiais em órbita em torno da Terra. Para que não haja erros significativos nas posições fornecidas por esses satélites, é necessário corrigir relativisticamente o intervalo de tempo medido pelo relógio a bordo de cada um desses satélites. A Teoria da Relatividade Especial prevê que, se não for feito esse tipo de correção, um relógio a bordo não marcará o mesmo intervalo de tempo que outro relógio em repouso na superfície da Terra, mesmo sabendo-se que ambos os relógios estão sempre em perfeitas condições de funcionamento e foram sincronizados antes do o satélite se lançado. Se não for feita a correção relativística para o tempo medido pelo relógio de bordo:

a) ele se adiantará em relação as relógio em Terra enquanto ele for acelerado em relação à Terra.

b) ele ficará cada vez mais adiantado em relação ao relógio em Terra.

c) ele atrasará em relação ao relógio em Terra durante metade de sua órbita e se adiantará durante a metade da outra órbita.

d) ele ficará cada vez mais atrasado em relação ao relógio em Terra.

04. A teoria da Relatividade Restrita, proposta por Albert Einstein (1879 – 1955) em 1905, é revolucionária porque mudou as idéias sobre o espaço e o tempo, mas em perfeito acordo com os resultados experimentais. Ela é aplicada, entretanto, somente a referenciais inerciais. Em 1915, Einstein propôs a Teoria Geral da Relatividade, válida não só para referenciais inerciais, mas também para referenciais não-inerciais.

Sobre os referenciais inerciais, considere as seguintes afirmativas:

I. São referenciais que se movem, uns em relação aos outros, com velocidade constante.

II. São referenciais que se movem, uns em relação aos outros, com velocidade variável.

III. Observadores em referenciais inerciais diferentes medem a mesma aceleração para o movimento de uma partícula.

Assinale a alternativa correta:

a) Apenas a afirmativa I é verdadeira.

b) Apenas a afirmativas II é verdadeira.

c) As afirmativas I e II são verdadeiras.

d) As afirmativas II e III são verdadeiras.

e) As afirmativas I e III são verdadeiras.

05. Uma nave, quando em repouso em relação ao solo, mede 100metros. Se essa nave estiver movimentando-se paralelamente ao solo, com velocidade v = 1,3. 108 m/s, qual será seu comprimento, medido por um observador fixo no solo?

06.Um foguete parte da Terra com velocidade v = 0,8c, em relação à Terra, transportando um astronauta. Em relação ao foguete, a viagem dura 3 anos. Quanto tempo durou a viagem do astronauta?

07. Suponha estar vendo uma barra de 2,0 m de comprimento passando com 60% da velocidade da luz no vácuo, em relação a você. Qual seria a sua medida de comprimento da barra?

08. Imagine que o ônibus espacial Discovery que tem, para os astronautas que estão dentro