Exercícios sobre a Teoria da Relatividade

01. Teoria da Relatividade: (UFMA–2007) Analise as proposições a seguir sobre os Princípios da Relatividade Restrita. Em seguida, marque a alternativa que indica as informações VERDADEIRAS.
I. A Teoria da Relatividade Restrita é válida para qualquer tipo de referencial.
II. A velocidade da luz no vácuo é constante, pois independe do movimento da fonte ou do referencial do observador.
III. A Teoria da Relatividade Restrita só é válida para velocidades muito menores que a velocidade da luz.
IV. A simultaneidade é relativa.
V. A Teoria da Relatividade Restrita diz que existe uma equivalência entre massa e energia, dada pela equação E = mc2.
A) I – II – IV
B) II – IV – V
C) II – III – V
D) II – III – IV
E) I – IV – V

 

 

02. (CEFET-MG–2009) Einstein deixou um grande legado para a humanidade ao apresentar de forma brilhante a Teoria da Relatividade Restrita. Segundo essa teoria, para uma partícula que se move com velocidade próxima à da luz, grandezas físicas como tempo, espaço e massa, respectivamente:
A) dilata, dilata, diminui.
B) dilata, contrai, diminui.
C) contrai, contrai, diminui.
D) contrai, dilata, aumenta.
E) dilata, contrai, aumenta.

 

 

03. (Unirio-RJ–2006) Duas pessoas, A e B, têm uma lanterna cada uma. Em certo instante, elas ligam suas lanternas e a luz emitida é vista por dois observadores:
O e O’. O primeiro encontra-se parado e equidistante delas, enquanto o segundo se encontra dentro de um avião que viaja horizontalmente com velocidade v. No instante em que as lanternas são ligadas, eles encontram-se no mesmo ponto P, conforme a figura.

Algum tempo depois, os observadores comunicam-se e O faz a seguinte afirmação: “A e B acenderam a lanterna ao mesmo tempo”. Quando O’ ouve esta afirmação, se surpreende e diz que “B acendeu a lanterna antes de A”. Em relação às afirmações relativas a O e O’, pode-se afirmar, rigorosamente, que:
A) somente o observador O’ está certo.
B) os dois observadores estão errados.
C) somente o observador O está certo.
D) os dois observadores estão certos.
E) somente um deles está errado.

 

 

04. (UFC–2010) Em relação a um sistema de referência em repouso, dois elétrons movem-se em sentidos opostos ao longo da mesma reta, com velocidades de módulos iguais a c/2. Determine a velocidade relativa de aproximação entre os elétrons. Em seguida assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE essa velocidade.
A) c/2
B) 3c/4
C) 3c/5
D) 4c/5
E) c

 

 

05. Teoria da Relatividade: (UERJ) O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo PWR (reator de água pressurizada). O seu princípio básico consiste em obter energia através do fenômeno da fissão nuclear, em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia.

Esse fenômeno pode ser representado pela seguinte equação nuclear:
0n1 + 92U23555Cs144 + T + 20n1 + Energia

Os números atômicos e de massa do elemento T estão, respectivamente, indicados na seguinte alternativa:
A) 27 e 91
B) 37 e 90
C) 39 e 92
D) 43 e 93

 

Simulado sobre o que é Efeito Fotoelétrico e Dualidade Onda Partícula.

 

06. O que é a Teoria da Relatividade: (FUVEST-SP) Na reação de fusão nuclear representada por:
1H2 + 1H3 → T + n + Energia
Ocorre a liberação de um nêutron (n). A espécie T deve ter:
A) 2 prótons e 2 nêutrons.
B) 2 prótons e 3 nêutrons.
C) 2 prótons e 5 nêutrons.
D) 2 prótons e 3 elétrons.
E) 4 prótons e 3 elétrons.

 

 

07. (UFMG) Observe esta figura.

Paulo Sérgio, viajando em sua nave, aproxima-se de uma plataforma espacial, com velocidade de 0,7c, em que c é a velocidade da luz. Para se comunicar com Paulo Sérgio, Priscila, que está na plataforma, envia um pulso luminoso em direção à nave. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que a velocidade do pulso medida por Paulo Sérgio é de:
A) 0,7c.
B) 1,0c.
C) 0,3c.
D) 1,7c.

 

 

08. (UFMG–2008) Suponha que, no futuro, uma base avançada seja construída em Marte. Suponha, também, que uma nave espacial está viajando em direção à Terra, com velocidade constante igual à metade da velocidade da luz.
Quando essa nave passa por Marte, dois sinais de rádio são emitidos em direção à Terra – um pela base e outro pela nave. Ambos são refletidos pela Terra e, posteriormente, detectados na base em Marte.
Sejam tB e tN os intervalos de tempo total de viagem dos sinais emitidos, respectivamente, pela base e pela nave,
desde a emissão até a detecção de cada um deles pela base em Marte.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que:

A) tN = t0
B) tN = t0
C) tN = t0
D) tN = tD

 

 

09. (UFRGS–2007) O PET (Positron Emission Tomography ou tomografia por emissão de pósitron) é uma técnica de diagnóstico por imagens que permite mapear a atividade cerebral por meio de radiações eletromagnéticas emitidas pelo cérebro. Para a realização do exame, o paciente ingere uma solução de glicose contendo isótopo radioativo flúor-18, que tem meia-vida de 110 minutos e decai por emissão de pósitron. Essa solução é absorvida rapidamente pelas áreas cerebrais em maior atividade. Os pósitrons emitidos pelos núcleos de flúor-18, ao encontrarem elétrons das vizinhanças, provocam, por aniquilação de pares, a emissão de fótons de alta energia. Esses fótons são empregados para produzir uma imagem do cérebro em funcionamento.
Supondo-se que não haja eliminação da solução pelo organismo, que porcentagem da quantidade de flúor-18 ingerido ainda permanece presente no paciente 5 horas e 30 minutos após a ingestão?
A) 0,00%
B) 12,50%
C) 33,33%
D) 66,66%
E) 87,50%

 

 

10. (UEL-PR–2008) Os múons são partículas da família dos léptons, originados pela desintegração de partículas píons em altitudes elevadas na atmosfera terrestre, usualmente a alguns milhares de metros acima do nível do mar. Um múon típico, movendo-se com velocidade de 0,998c, realiza um percurso de aproximadamente 600 m durante seu tempo de vida média de 2 × 10-6 s.
Contudo, o tempo de vida média desse múon, medido por um observador localizado no sistema de referência da Terra, é de 30 × 10-6 s. Considere a velocidade da luz c = 3 × 10 m/s. Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade, analise as seguintes afirmativas:
I. Essa discrepância de valores é explicada pelo aumento do tempo de vida média da partícula no sistema de referência da Terra, por um fator de Lorentz no valor aproximado de 15 para a velocidade dada.
II. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 9 000 m.
III. No sistema de referência da Terra, um múon com essa velocidade percorre cerca de 3 000 m.
IV. Observações e medidas desse tipo confirmam previsões relativísticas.

Com base nos conhecimentos em Física, assinale a alternativa que contém todas as afirmativas CORRETAS:
A) I e IV
B) II e III
C) III e IV
D) I, II e III
E) I, II e IV

 

 

11. Teoria da Relatividade: (UFG–2008) Em 2007, completaram-se 20 anos do acidente radiológico com o césio 137 em Goiânia.
No ano do acidente, 20 g de cloreto de césio 137, por total desconhecimento do conteúdo e de suas consequências, foram liberados a céu aberto, provocando um dos maiores acidentes radiológicos de que se tem notícia. Após a tragédia, o dejeto radioativo foi armazenado num local próximo à cidade de Abadia de Goiás. O gráfico a seguir mostra a curva de decaimento radioativo do césio.

A partir do ano de 2007 e com base nos dados fornecidos, a quantidade em gramas do sal 137CsC nos resíduos, após o tempo equivalente a uma meia-vida do césio 137, será, aproximadamente:
A) 5,0.
B) 6,4.
C) 8,0.
D) 10,0.
E) 12,8.

 

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Gabarito com as respostas do simulado de física sobre a Teoria da Relatividade:

01. B;
02. E;
03. D;
04. D;
05. B;
06. A;
07. B;
08. D;
09. B;
10. E;
11. B

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