Questões de Física - Física moderna

Segundo a Teoria da Relatividade Especial, formulada por Einstein, a relação expressa:

A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica, junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação, viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro, marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.

. https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)

Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos, de acordo com o referencial da espaçonave.

A energia irradiada pelo Sol provém da conversão de massa em energia durante reações de fusão de núcleos de hidrogênio para produzir núcleos de hélio. Atualmente, essas reações permitem ao Sol emitir radiação luminosa a uma potência de aproximadamente 4 x 10²⁶ W.

Supondo que essa potência tenha sido mantida desde o nascimento do Sol, cerca de 5 x 10⁹ anos atrás, a massa correspondente aquela perdida pelo Sol até hoje é mais próxima de

Note e adote:
Velocidade da luz no vácuo: 3 x 10⁸ m/s.
Considere que um ano tem cerca de 3 x 10⁷ s.

Na Teoria da Relatividade Restrita de Einstein, dois conceitos estudados referem-se ao fato de que, ao considerar um objeto propagando-se à velocidade da luz, podemos verificar

Analise as proposições com relação aos conceitos de Física Moderna.

I. A velocidade da luz, no vácuo, é a mesma para qualquer sistema inercial e depende do movimento da fonte de luz.

II. A luz, para fenômenos de absorção e emissão, tem caráter ondulatório.

III. O fenômeno da difração de elétrons evidencia que partículas corpusculares também podem ter comportamento ondulatório.

IV. Um dos principais aspectos fundamentais da mecânica quântica é que a energia na natureza pode assumir valores discretos.

V. Um dos princípios fundamentais da relatividade é que somente partículas sem massa podem alcançar a velocidade da luz.

Assinale a alternativa correta.

Os avanços tecnológicos que a ciência experimentou nos últimos tempos nos permitem pensar que, dentro em breve, seres humanos viajarão pelo espaço sideral a velocidades significativas, se comparadas com a velocidade da luz no vácuo.

Imagine um astronauta terráqueo que, do interior de uma nave que se desloca a uma velocidade igual a 60% da velocidade da luz, avista um planeta. Ao passar pelo planeta, ele consegue medir seu diâmetro, encontrando o valor 4,8.10⁶ m.

Se a nave parasse naquelas proximidades e o diâmetro do planeta fosse medido novamente, o valor encontrado, em 10⁶ m, seria de