FÍSICA 2 – PROF. CÉSAR EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – Teoria da

FÍSICA 2 – PROF. CÉSAR
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – Teoria da Relatividade Restrita
01FM - (UFSE) 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:
00) A velocidade limite para qualquer corpo é a velocidade da luz no vácuo, aproximadamente, 3,0. 108
m/s.
11) O tempo pode passar de maneira diferente para observadores a diferentes velocidades.
22) As dimensões de um objeto são sempre as mesmas, quer ele esteja em repouso, que em movimento.
33) A massa de um elétron viajando à metade da velocidade da luz é maior que a do elétron em repouso.
44) A célebre equação E= mc2 pode explicar a energia que o sol emite quando parte da sua massa se
converte em energia.
02FM - Um pêndulo que bate o segundo necessita de 2,0 s para completar uma oscilação completa (1 s a
cada ida ou vinda). Qual será o período desse pêndulo visto por um observador que se move com
velocidade 0,8 c em relação ao referencial em que está fixo o pêndulo?
03FM - Uma barra rígida de 1 m de largura é medida por dois observadores: em repouso em relação à barra
e o segundo movendo-se em relação o primeiro, numa direção paralela à barra.
A que velocidade deve deslocar-se o segundo observador para ver a barra contraída de 1 mm? E de 50 cm?
04FM - (U. F. Lavras – MG) Quando aceleramos um elétron até que ele atinja uma velocidade v = 0,5c, em
que c é a velocidade da luz, o que acontece com a massa?

0,75
a) Aumenta, em relação à sua massa de repouso, por um fator

b) Aumenta, em relação à sua massa de repouso, por um fator
1
1
0,5
c) Diminui, em relação à sua massa de repouso, por um fator   0,75
d) Diminui, em relação à sua massa de repouso por um fator   0,5
e) não sofre nenhuma alteração
05FM - (UFRN) 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.
06FM - (UFRN) 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.
07FM - (U. E. Londrina – PR) 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.
08FM - (UFRN) Sendo a velocidade de propagação da luz igual a 3. 108 m/s, a ordem de grandeza da
energia de repouso de 1 g de matéria, em J é:
a) 108
b) 109
c) 1013
d) 1014
e)1015
09FM - Qual é a energia total de um próton de massa m = 1,67 . 10-27 kg que se desloca com velocidade
0,6c? E a energia cinética?
10FM) (Unimat- MT) Com o advento da Teoria da Relatividade de Einstein, alguns conceitos básicos da
física newtoniana, entre eles, o espaço e o tempo, tiveram de ser revistos. Qual a diferença substancial
desses conceitos para as duas teorias?
Física newtoniana
Teoria da relatividade
Alternativas
a)
espaço
tempo
espaço
tempo
Absoluto
Absoluto
Dilata
Contrai
b)
Dilata
Absoluto
Contrai
Dilata
c)
Absoluto
Contrai
Dilata
Absoluto
d)
Absoluto
Absoluto
Contrai
Dilata
e)
Contrai
Dilata
Absoluto
absoluto
11FM) (UFRN) A teoria da Relatividade Especial prediz que existem situações nas quais dois eventos que
acontecem em instantes diferentes, para um observador em um dado referencial inercial, podem acontecer
no mesmo instante, para outro observador que está em outro referencial inercial. Ou seja, a noção de
simultaneidade é relativa e não absoluta.
A relatividade da simultaneidade é conseqüência do fato de que:
a) a teoria da Relatividade Especial só é válida para velocidades pequenas em comparação com a
velocidade da luz.
b) a velocidade de propagação da luz no vácuo depende do sistema de referência inercial em relação ao
qual ela é medida.
c) a teoria da Relatividade Especial não é valida 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.
12FM) (UFRS) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo:
Segundo a interpretação vigente, a radiação eletromagnética tem uma natureza bastante complexa. Em
fenômenos como interferência e difração, por exemplo, ela apresenta um comportamento........... Em
processos de emissão e absorção, por outro lado, ela pode apresentar comportamento.........., sendo, nesses
casos, descrita por “pacotes de energia” (fótons) que se movem no vácuo com velocidade c ≈ 300.000
km/s e têm massa de repouso................
a)
b)
c)
d)
e)
ondulatório – ondulatório – nula
ondulatório – corpuscular – nula
corpuscular – ondulatório – diferente de zero
corpuscular – corpuscular – nula
ondulatório – corpuscular – diferente de zero
13FM) Quando um múon é observado em repouso, sua vida média é de 2,2 . 10-6 s. Considere um múon
movendo-se com velocidade v = 1,8 m/s em relação a um laboratório. Qual é a vida média desse múon,
medida no laboratório?
14FM) 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?
15FM) Uma mola de constante elástica k = 4,0. 104 N/m está inicialmente distendida. Se essa mola for
comprimida de 6,0 cm, qual será seu acréscimo de massa?
16FM) Quando em repouso, a massa de um elétron é 9,11. 10-31 kg. Consideremos um elétron movendo-se
no interior de um acelerador de partículas, com velocidade 0,8 c em relação ao laboratório ( c é a
velocidade da luz). Em relação ao laboratório, qual a massa do elétron?
17FM) Quando me repouso, a massa de um próton é 1,67 . 10-27 kg. Suponhamos que próton tenha
velocidade 2,40. 108 m/s em relação a um laboratório calcule:
a) a massa do próton
b) a energia cinética do próton
18 FM) 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?
19 FM) Dois observadores, um A, na Terra, e outro B, num foguete, cuja velocidade é 2.108 m/s em relação
à Terra, acertam seus relógios a 1:00 h quando o foguete parte da Terra. Quando o relógio indica 1:30 h, o
observador vê o relógio de B por meio de um telescópio. Que leitura ele faz? Considere a Terra
estacionária no espaço e a possibilidade de o foguete ter aquela velocidade. Dado: a velocidade da luz no
vácuo 3.108 m/s.
20 FM) 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?
RESPOSTAS
01FM
00. verdadeira
11. verdadeira
22. falsa
33. verdadeira
44. verdadeira
02FM. ≈3,3 s
03FM. V1 = 13413,00 km/s e V2 = 259807,62 km/s
04FM. a
05FM. d
06FM. d
07FM. e
08FM. d
09FM. ET = 1,88. 10-10 J; EC = 0,38. 10-10 J
10FM. d
11FM. d
12FM. b
13FM. 2, 8. 10-6 s
14FM. 90 m
15FM. 8, 0. 10-16 kg
16FM. 1, 52. 10-30 kg
17FM. a) 2, 78. 10-27 kg; b) 9, 99. 10-11 J
18FM. 5 anos.
19FM. O relógio de B está marcando 1 h 22 min 22 s.
20FM. 1,6 m