Aula: Energia Cinética Relativística Física • 9º Ano

Nesta aula, nós vamos aprender como calcular a energia cinética relativística de objetos maciços em movimento em relação a um observador.

Lição de casa da aula

Q1:

O gráfico representa a energia cinética, EK, em função da velocidade, 𝑣, de dois objetos, 𝐴 e 𝐵. A energia cinética relativista do objeto 𝐴 está representado pela linha vermelha, enquanto a energia cinética clássica do objeto 𝐵 está representada pela linha azul. O objeto 𝐴 tem uma massa em repouso 𝑚 e o objeto 𝐵 tem uma massa em repouso 𝑚. A velocidade da luz, 𝑐, é definida como sendo 1.

Qual é o objeto tem maior massa em repouso?

A uma velocidade de 0,8𝑐, a energia cinética clássica do objeto 𝐵 tem o mesmo valor da energia cinética relativista do objeto 𝐴. A fórmula 𝑚=2𝑚1𝑣+1𝑣𝑣1𝑣 pode ser utilizada para determinar a massa em repouso do objeto 𝐵 a partir da massa em repouso do objeto 𝐴, em que 𝑣=0,8𝑐. Se 𝑚=1 kg, qual é a massa em repouso do objeto 𝐵?

Q2:

Uma nave espacial se move a uma velocidade de 0,1𝑐 em relação à Terra. A massa de repouso da nave espacial é 200‎ ‎000 kg. Qual é a energia cinética relativística da nave espacial no referencial de repouso da Terra? A nave espacial está longe o suficiente da Terra, de modo que o efeito da gravidade da Terra possa ser ignorado. Dê sua resposta para três números significativos.

Q3:

Duas naves espaciais estão se movendo no espaço profundo. A energia cinética relativística da nave A em relação à nave B é 4,51×10 J. A velocidade da nave espacial A em relação à nave B é 0,05𝑐. Qual é a massa da nave espacial A? Dê sua resposta para três números significativos.

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