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Centro Universitário Católico Salesiano AuxiliumAraçatuba / SP
Lista de Exercícios Relatividade
Professora: Fernanda Garcia
Diciplina: Física III
Exercicio 1. Um astronauta parte da Terra com destino à estrêla Vega, distante 26 anos luz,
deslocando-se com uma velocidade de 0,99 c. Qual é o tempo decorrido, registrado
pelos relógios da Terra, a. Quando o astronauta chega em Vega? b. Quando os
observadores da Terra recebem a informação de sua chegada à estrêla? c. Ao chegar
em Vega, quanto terá envelhecido o astronauta, segundo ele próprio, se o tempo for
contado a partir do instante inicial da viagem? E segundo os observadores na Terra?
Exercicio 2. Um homem na Lua observa duas naves espaciais, A e B, que se dirigem a ele
em sentidos opostos e com velocidades de 0,8c e 0,9c respectivamente. a. Qual é a
velocidade com que a nave A se aproxima da Lua medida por um passageiro desta
nave? Segundo ele, com que velocidade se aproxima a nave B ? (R: 0,8c e 0,988c) b.
Qual é a velocidade com que a nave B se aproxima da Lua, medida por um passageiro
desta nave? Segundo ele, com que velocidade se aproxima a nave A ? ( R: 0,9c e
0,988c)
Exercicio 3. Nas cogitações sobre vida extraterrestre um dos argumentos usados para
concluir pela impossibilidade de estarmos recebendo visitantes alienígenas é a
distância. A estrela mais próxima da Sol, na via Láctea, é a estrala Alfa da constelação
de Centauro. Sua distância em relação à Terra é de 4,5 anos-luz. Esse seria o tempo da
viagem com a velocidade da luz. Imagine que nossa tecnologia permitisse viagens a 80
% da velocidade da luz. Considerando essa possibilidade calcule: (a) o tempo da
viagem do ponto de vista do observador terrestre; (b) o tempo da viagem do ponto de
vista dos astronautas; (c) a distância percorrida, do ponto de vista dos astronautas; (d)
a diferença entre os relógios da nave e da Terra, no retorno. RESPOSTAS: (a) 4,257
1016 m; (b) 3,375 anos; (c) 2,554 1016m; (d) 5 anos.
Exercicio 4. Que fração da velocidade da luz corresponde a cada uma das seguintes
velocidades, isto é, qual é o parâmetro de velocidade β : (a) velocidade característica
do deslocamento dos continentes (2,54 / ); cm ano (b) a velocidade de flutuação de
elétronstransportados por uma corrente num condutor (0,5 / ), mm s (c) velocidade
limite das autoestradas(90 / ), km h (d) a velocidade média quadrática de uma
molécula de hidrogênio à temperatura ambiente, (e) a velocidade de escape de um
projétil da superfície da Terra, (f) a velocidade da Terra na sua órbita em torno do Sol,
(g) a velocidade típica de recessão de um quasar distante 4 (3,0 1 0 / ). x km
Exercicio 5. Determine a velocidade de uma partícula que leva dois anos a mais do que a
luz para percorrer a distância de 6,0 anos-luz.
Exercicio 6. Uma régua com comprimento próprio de 1 m se move na direção de seu
comprimento com velocidade v em relação a um determinado observador. O
comprimento da régua medido pelo observador é de 0,914 m. Qual é o valor da
velocidade v?
Exercicio 7. Qual deve ser a velocidade de uma régua de 1 m, no referencial de um
observador, para que o seu comprimento, medido pelo observador, seja 50 cm,
quando a régua se move na direção do próprio eixo?
Exercicio 8. O comprimento de uma astronave é calculado para ser exatamente a metade
do seu comprimento de repouso. a) Qual é a velocidade da astronave em relação ao
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observador do sistema no qual foi calculado o seu comprimento? b) Por qual fator os
relógios da astronave movimentam-se em ritmo mais lento em relação aos relógios do
sistema deste observador?
Exercicio 9. Uma nave espacial, com um comprimento de repouso de 130 , m passa por
uma estação de observação com a velocidade de 0,74 . c (a) Qual é o comprimento da
nave medido pela estação? (b) Qual é o intervalo de tempo registrado pelo monitor da
estação entre a passagem da parte dianteira e a da parte traseira da nave?
Exercicio 10.
Exercício Halliday volume 4, 8° Edição - números:
1,2,3,5,6,7,8,9,10,11,13,14,15.