Física para o Ensino Médio Gravitação, Eletromagnetismo e ... - pucrs

Exercícios:
Física para o Ensino Médio – Física Moderna
12. (UCS) Num futuro em que as viagens para o espaço serão frequentes,
uma senhora caminha na rua e encontra um homem de uns
quarenta anos cuidando carinhosamente de um senhor aparentando
ter o dobro da idade dele. Comovida, a senhora pergunta ao mais
moço se o idoso é seu avô. O jovem responde que não, é seu irmão
gêmeo. Ambos eram produtores de vinho e vendiam o produto para
restaurantes espalhados por todo o sistema solar. Um gêmeo cuidava
da produção na Terra e o outro, numa espaçonave, fazia as entregas
pessoalmente. O fato de o transporte ser feito com velocidades de
até noventa e cinco por cento da velocidade da luz ocasionou tal diferença
de idade. Essa pequena crônica mostra como os efeitos da
relatividade restrita podem se tornar significativos quando atingimos
velocidades próximas à velocidade da luz. Que conclusão podemos
tirar sobre o que ocorreu?
a) O gêmeo que ficava na Terra envelheceu menos, porque a dilatação
dos comprimentos para ele era compensada pela contração do tempo.
b) O ritmo de tempo foi mais lento para o gêmeo que ficava na Terra, por
isso ele envelheceu menos.
c) As distâncias entre os lugares aumentavam para o gêmeo na espaçonave,
logo, ele precisava de mais tempo para percorrê-las e, por isso,
envelheceu mais.
d) O ritmo de tempo foi mais lento para o gêmeo que viajava, por isso ele
envelheceu menos.
e) O gêmeo que viajava envelheceu mais, porque a contração dos comprimentos
para ele era compensada pela dilatação do tempo.
13. (PUCRS) A relação massa-energia (E = Δmc 2 , com c 2 = 9,0 x 10 16 m 2 /s 2 )
atualmente é vista como um emblema da Teoria da Relatividade Restrita,
de 1905. Porém, já no início da década de 1890, a física necessária
para obter essa relação estava disponível, e implícita na equação do eletromagnetismo
clássico, que põe em correspondência a quantidade de
movimento e a energia de uma onda eletromagnética. No entanto, cabe
inegavelmente a Einstein o mérito de tê-la generalizado. Essa relação
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