Relações de parentesco

1ª prova - Tentativa 1
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Parte superior do formulário
1ª questão - Dois neutrôns 1 e 2 aproximam-se um do outro ao longo da mesma reta, com velocidades opostas v e -v, respectivamente, vistos do referencial do laboratório. Calcule a velocidade V de 1 em relação a 2, e verifique que e sempre < c. Dica. Uma forma de verificar isso e atribuir valores numéricos para v e -v cada vez maiores e observar o que acontece.

Caso seja necessário, a massa do nêutron é 1,675xkg.
2ª questão - Os referenciais S e S' estão se movendo, um em relação ao outro, ao longo dos eixos x e x'. Seus relógios são ajustados para t = t' = 0 no momento em que as origens dos dois referenciais coincidem. No referencial S, o evento 1 ocorre em ano-luz (1 ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano de viagem no vácuo) e ano e o evento 2 ocorre em anos-luz e ano. Os eventos ocorrem simultaneamente no referencial S'.

(a) Determine o módulo e a direção da velocidade de S' em relação a S.

(b) Em que instante os eventos ocorrem no referencial S'?

Dica. Considere S em repouso em relação a S' e use as transformações de Lorentz do referencial S para o referencial S'.
3ª questão - Um relógio é instalado a bordo de um satélite que gira em torno da Terra com um período de 108 min.

(a) Qual e a diferença entre a hora indicada por este relógio e a hora indicada por um relógio terrestre apos um ano?

(b) Quanto tempo terá passado na Terra quando a diferença entre os dois relógios for de 1 s?

Dica. Use as equações da relatividade restrita (ignorando efeitos da relatividade geral) e lembre que a velocidade tangencial de um objeto em movimento circular uniforme é , onde e o raio da orbita do satélite e e o período da rotação.Antes de fazer os cálculos, converta todos os valores para o S.I..
4ª questão - Duas espaçonaves passam uma pela outra viajando em direções opostas. Para um passageiro da nave A, a nave A tem 100 m de