Questões Militares
Sobre relatividade em física
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Determine o intervalo temporal entre as emissões dos sinais observado por um astronauta na estação espacial.
Um desses veículos tem as dimensões indicadas na figura e está se movendo em uma trajetória retilínea e horizontal com velocidade v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz.
Devido aos efeitos relativísticos, um observador colocado fora do veículo e parado em relação à Terra observaria as dimensões A e B como A’ e B’ de tal forma que
As figuras a seguir ilustram, simplificadamente, o princípio de
funcionamento de um GPS: três satélites, posicionados a
distâncias R1, R2 e R3, emitem ondas eletromagnéticas que
comunicam a receptores situados na superfície da Terra suas
respectivas distâncias ao longo do tempo. Tais satélites perfazem
duas voltas por dia na Terra, enquanto satélites geoestacionários
demoram um dia para dar uma volta no nosso planeta.
A partir das informações e das figuras apresentadas, julgue o seguinte item.
A relatividade especial prevê a dilatação temporal quando há
movimento relativo entre dois corpos, por isso, do ponto de
vista de um observador na Terra, o relógio de um satélite
GPS fica adiantado em relação ao seu tempo próprio, devido
à alta velocidade do satélite.
Esse exoplaneta está a somente 16 anos-luz de distância da Terra, o que faz com que o sistema planetário da estrela Gliese 832c seja atualmente o sistema mais próximo da Terra que abriga um planeta que pode potencialmente suportar a vida. (https://spacetoday.com.br. Adaptado)
Considere que, em um futuro distante, seja possível uma viagem interplanetária até Gliese 832c. Admita que dois irmãos gêmeos univitelinos, João e José, vivem na Terra e que João precise fazer uma viagem interplanetária até esse exoplaneta, enquanto José permanece na Terra. Considere, também, que a espaçonave utilizada por João mantenha, na ida e na volta, uma velocidade constante v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz, no vácuo.
Adote, nesse caso, o fator de Lorentz
, desconsidere os intervalos de tempo de aceleração e
desaceleração da espaçonave e o intervalo de tempo de
permanência de João no exoplaneta. Dessa forma, devido a efeitos relativísticos, quando João retornar à Terra,
ele estará, em relação ao José, Analise as afirmativas abaixo
I - Conforme o segundo postulado da relatividade restrita, a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor em todas as direções e para todos os referenciais.
II - Segundo a relatividade restrita, para um par de eventos, o tempo próprio e a distância própria são medidos sempre pelo mesmo referencial inercial.
III- O comprimento próprio de um corpo é medido pelo referencial que se encontra em repouso em relação ao corpo .
IV - O intervalo de tempo próprio entre dois eventos é medido pelo referencial que observa os dois eventos ocorrerem no mesmo local.
Assinale a opção correta.
Considerando que o texto acima tem caráter apenas motivador, assinale a opção correta de acordo com os princípios da relatividade especial e a transformação de Lorentz.
I. Segundo o princípio da relatividade restrita, a forma das leis fisicas deve ser a mesma em qualquer referencial.
II. A velocidade da luz no vácuo é a mesma em todos os referenciais inerciais, mas depende do movimento da fonte.
III. As transformações de Lorentz são uma generalização das transformações de Galileu, que tornam as leis da eletrodinâmica invariantes.
IV. Eventos simultâneos em um dado referencial inercial serão simultâneos em todos os referenciais inerciais.
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