Delineamento

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       Instituto Superior do CENSA

     Curso Engenharia de Mecânica

Disciplina: Física IV

Profª: Talita Zanon Guzzo

Lista – Relatividade

1. O tempo médio de vida de um múons estacionário é 2,2μs. O tempo médio de vida dos múons de alta velocidade produzidos pelos raios cósmicos é de 16 μs no referencial da Terra. Determine a velocidade em relação à Terra dos múons produzidos pelos raios cósmicos.

1. Determine qual deve ser o parâmetro de velocidade β para que o fator de Lorentz y seja: (a) 1,01; (b) 10,0; (c) 100; (d) 1000.

1. Uma partícula instável de alta energia é formada em um detector e deixa um rastro com 1,05 mm de comprimento, viajando a uma velocidade de 0,992c, antes de decair.Qual  é o tempo de vida próprio? Em outras palavras, quanto tempo a partícula levaria para decair  se estivesse em repouso em relação ao detector?

1. O comprimento de uma espaçonave em um certo referencial é exatamente a metade do comprimento de repouso. (a) Em termos de c, qual é a velocidade da espaçonave em relação ao referencial do observador? (b) Qual a relação entre a rapidez da passagem do tempo no referencial da nave e no referencial o observador?

1. Uma espaçonave cujo comprimento de repouso é 130 m passa por uma base espacial a uma velocidade de 0,740c. (a) Qual é o comprimento da nave no referencial da base? (b) Qual é o intervalo de tempo registrado pelos tripulantes da base entre a passagem da proa e a passagem da popa da espaçonave?

1. Um astronauta parte da terra e viaja com uma velocidade de 0,99c, em direção à estrela Veja, que está a 26 anos-luz de distância. Quanto tempo terá passado, de acordo com os relógios da Terra, (a) quando o astronauta chegar a Veja? (b) quando os observadores terrestres receberem a notícia de que o astronauta chegou a Vega? Qual é a diferença entre o tempo de viagem de acordo com os relógios da Terra e o tempo de viagem de acordo com o relógio de bordo?

1. Quais são os postulados da relatividade? Explique-os.

1. Determine o parâmetro de velocidade β e o fator de Lorentz y para um elétron cuja energia cinética é (a) 1,00 KeV, (b) 1,00 MeV e (c) 1,00 GeV.

1. Em termos de c, qual é a velocidade de um elétron cuja energia cinética é 100 MeV?

1. Uma certa partícula de massa m possui um momento cujo módulo é mc. Determine (a) velocidade  (b) o fator de Lorentz e (c) a energia cinética da partícula.

1. Qual deve ser o momento de uma partícula de massa m para que a energia total da partícula seja 3 vezes maior que a energia de repouso?

1. Um comprimido de aspirina tem uma massa de 320 mg. A energia  correspondente a esta massa seria suficiente para fazer um automóvel percorrer quantos quilômetros? Suponha que o automóvel faz 12,75 Km/l quando o calor de combustão da gasolina utilizada é 3,65 X 107 J/l.

GABARITO:

1. 2.97 × 108 m/s.

1. A) 0.140

B) 0.9950

C) 0.999 950

D) 0.999 999 50

1. 4.46 × 10−13 s.
2. A) 0.8660254c

B) 2

1. A) 87.4m

B) 3.94 × 10−7 s

1. A) 26.3y

B) 52.3y

C) 3.7y

1.  
2. A) y=1.00196 β= 0.0625

B)β= 0.941  y=2.96

C)β=0.999 999 87 y=1.96 × 103

1. 0.999987c

1. A) mc

B) 1.41

C) 0.414mc2

1.  mc(8)1/2
2. 1.01× 107 km

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