Questões de Vestibular Sobre relatividade em física

A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica, junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação, viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro, marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.

https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)

Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos, de acordo com o referencial da espaçonave. 

Sobre a teoria da relatividade de Albert Einstein, assinale a alternativa CORRETA.

Há 100 anos foi realizado um experimento na cidade de Sobral, no estado do Ceará, que contribuiu para a comprovação da teoria da relatividade de Einstein. Nesse sentido, uma das mais notáveis consequências da comprovação dessa teoria está

Na Teoria da Relatividade Restrita de Einstein, dois conceitos estudados referem-se ao fato de que, ao considerar um objeto propagando-se à velocidade da luz, podemos verificar

Em 2019 comemora-se, em todo o mundo, o centenário das observações astronômicas realizadas na cidade de Sobral (CE), durante o eclipse solar de 29 de maio de 1919. As medidas da deflexão da luz decorrentes das estrelas na borda do Sol constituíram uma prova fundamental para a confirmação da Teoria da Relatividade Geral do físico Albert Einstein.
<http;//. Acesso em: 10.10.2019. Adaptado.

Sobre o eclipse referido, é correto afirmar que

A teoria da relatividade restrita, publicada no ano de 1905 pelo alemão Albert Einstein, impactou diversas áreas do conhecimento humano e mudou completamente a maneira que observamos e compreendemos o universo que nos cerca. Ela tratava principalmente das diferenças entre fenômenos físicos observados de diferentes referenciais. A teoria da relatividade restrita foi estruturada com base nos seguintes postulados:
I. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência inerciais.
II. As leis da Física são as mesmas para observadores em qualquer sistema de referência não-inerciais.
III. A velocidade da Luz no vácuo tem o mesmo valor independente do movimento da fonte ou do sistema de referência do observador.
Sobre os postulados descritos acima, identifique os que estão corretos.

Dilatação temporal e contração espacial são conceitos que decorrem da

Analise as proposições com relação à Física Moderna.

I. As ondas gravitacionais propagam-se com a mesma velocidade que as ondas eletromagnéticas e foram previstas pela Teoria da Relatividade.

II. No modelo atômico de Bohr, o núcleo possui apenas nêutrons, enquanto os prótons e os elétrons estão na eletrosfera.

III. No efeito fotoelétrico, um fóton incide sobre a superfície de um material e a partir de uma certa frequência é possível emitir um elétron. A frequência na qual é possível emitir um elétron é fixa e independe do material no qual a luz incide.

IV. A célula solar é um dispositivo que utiliza o efeito fotoelétrico para transformar energia solar em energia elétrica.

V. A dualidade onda partícula refere-se ao fato que uma partícula pode se comportar como uma onda

Assinale a alternativa correta.

De acordo com o primeiro postulado da teoria da relatividade apresentada por Einstein, é correto afirmar que:

De acordo com o paradoxo dos gêmeos, talvez o mais famoso paradoxo da relatividade restrita, pode-se supor a seguinte situação: um amigo da sua idade viaja a uma velocidade próxima a velocidade da luz para um planeta de uma estrela situado a 15 anos-luz de distância. Ele passa 2 anos neste planeta e retorna para casa novamente na mesma velocidade de ida. Considerando a dilatação temporal e o fato de que você permaneceu na terra, depois da viagem do seu amigo, e que os dois continuam vivos. Pode-se afirmar que o seu amigo o encontrará:

A nave “New Horizons”, cuja foto é apresentada a seguir, partiu do Cabo Canaveral em janeiro de 2006 e chegou bem perto de Plutão em julho de 2015. Foram mais de 9 anos no espaço, voando a 21 km/s. É uma velocidade muito alta para nossos padrões aqui na Terra, mas muito baixa se comparada aos 300000 km/s da velocidade da luz no vácuo. (http://goo.gl/oeSWn)
Considere uma nave que possa voar a uma velocidade igual a 80% da velocidade da luz e cuja viagem dure 9 anos para nós, observadores localizados na Terra. Para um astronauta no interior dessa nave, tal viagem duraria cerca de

A questão do tempo sempre foi abordada por filósofos, como Kant. Na física, os resultados obtidos por Einstein sobre a ideia da “dilatação do tempo” explicam situações cotidianas, como, por exemplo, o uso de GPS.

Com base nos conhecimentos sobre a Teoria da Relatividade de Einstein, assinale a alternativa correta.

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 t_B 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:

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 t½ 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:

Cientistas de ponta anunciaram a descoberta de partículas subatômicas que, aparentemente, viajam mais rápido que a velocidade da luz. O instituto de pesquisa CERN, localizado perto de Genebra, na Suíça, disse que medições feitas durante três anos revelaram que neutrinos injetados em um receptor em Gran Sasso, na Itália, haviam chegado em média 60 nanossegundos mais rápido do que a luz teria feito. Uma diferença minúscula que poderia, no entanto, minar a teoria da relatividade especial de Albert Einstein, de 1905. A professora Jenny Thomas, que trabalha com neutrinos no Fermilab, rival do CERN, localizado em Chicago, nos EUA, comentou: "O impacto dessa medição, se estiver correta, seria enorme." Robert Evans (Reuters). Disponível em: <http://br.reuters.com/> . Acesso em: 12 dez. 2011. [Adaptado].
Com base no texto e nos princípios que fundamentam a física, indique a alternativa correta.