Lista resolvida física 4 / Física Moderna / Relatividade

Lista de Teoria da Relatividade Especial

1. Um m´on ´ uma part´ u e ıcula subatˆmica cujo tempo t´ o ıpico de vida ´ de 2,0µs antes e 3 e de se desintegrar. Suponha que ela viaja pelo laborat´rio com velocidade de 5 c. Qual ´ o a dura¸ao observada de sua vida? c˜ 2. (O Paradoxo dos Gˆmeos) Em seu 21º anivers´rio, uma astronauta embarca em e a
12
um foguete ` velocidade de 13 c. Depois de 5 anos (marcados no rel´gio dela), ela faz a o meia volta e retorna ` Terra para reencontrar seu irm˜o gˆmeo. Qual ´ a idade de cada a a e e irm˜o no reencontro? a 3. Um Lincoln Continental tem o dobro do comprimento de um VW Beetle. Enquanto o Lincoln ultrapassa o Beetle, um policial em solo observa que os dois carros tˆm o mesmo e 1 comprimento. Se o Beetle est´ ` velocidade de 2 c, calcule a velocidade do Lincoln. aa 3
4. Criminosos escapam em um carro com velocidade 4 c, e a pol´ os persegue em ıcia 1 um carro com velocidade de apenas 2 c. Se um policial atira uma bala com velocidade 1 c
3
(em rela¸ao a arma), a bala atinge o alvo c˜ `
a) segundo Galileu?
b) segundo Einstein?

5. Um foguete deixa a terra com velocidade de 3 c. Quando um rel´gio no foguete o 5 marca a passagem de 1 hora, o foguete envia um sinal de luz de volta para a Terra.
a) De acordo com o rel´gio da Terra, quando o sinal foi enviado? o b) De acordo com o rel´gio da Terra, quando o sinal foi recebido? o c) De acordo com o rel´gio do foguete, quando o sinal foi recebido? o 6. Sophie Zabar, vidente, gritou de dor no exato instante em que seu irm˜o, a 500km a de distˆncia, se feriu com um martelo. Um cientista observa os dois eventos de um avi˜o a a
12
que se move a 13 c para a direita (ver figura). Que evento ocorreu primeiro, de acordo com o cientista? Quantos segundos antes?

1

7. (Colis˜o inel´stica) Dois blocos com massa de repouso m cada colidem frontalmente a a
3
com velocidade 5 c. Qual ´ a massa M do bloco resultante? e 8.