Lição de casa da aula: Massa Relativística Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a calcular o aumento da massa de um objeto à medida que ele se move em velocidades maiores em relação a um observador.

Q1:

A pessoa A está sentada em um trem em movimento a 80 km/h. A pessoa B está de pé ao lado dos trilhos do trem. A fórmula a seguir pode ser usada para calcular quanta massa extra a pessoa A parece ter, conforme percebido pela pessoa B: massaextra=𝑚𝑚=(𝛾1)𝑚.

Se a pessoa A tiver uma massa de repouso, 𝑚, de 80 kg, quanta massa extra eles percebem ter pela pessoa B? Dê sua resposta para três números significativos (a resposta será muito pequena, mas não zero).

  • A3,29×10 kg
  • B2,19×10 kg
  • C69,3 kg
  • D6,91×10 kg
  • E80,0 kg

Q2:

O gráfico mostra a massa relativista, 𝑚, em função da massa em repouso, 𝑚, de objetos que se movem à velocidade 𝑢 em relação a um observador. Qual é o valor de 𝑢? Apresente a resposta como um múltiplo de 𝑐.

  • A0,1𝑐
  • B0,9𝑐
  • C0,8𝑐
  • D0,5𝑐
  • E0,6𝑐

Q3:

Qual é a massa, medida por um observador, de uma esfera de metal que possui uma massa de repouso de 2,00 kg e está se movendo em 0,999𝑐 em relação ao observador? Dê sua resposta, em quilogramas, para 3 números significativos.

Q4:

Uma sonda espacial tem uma massa de 700,00 kg no seu referencial em repouso. A sonda espacial afasta-se da Terra a uma velocidade de 0,05𝑐. Qual é a massa da sonda espacial no referencial em repouso da Terra? Apresente a resposta com 5 algarismos significativos.

Q5:

Uma nave espacial que se afasta da Terra a uma velocidade de 0,6𝑐 tem uma massa de 250‎ ‎000 kg no referencial em repouso da Terra. Qual é a massa da nave espacial no referencial em repouso?

Q6:

A quantos metros por segundo mais devagar do que a velocidade da luz teria um objeto que se mover para ter uma massa relativista 10 000 vezes maior do que a sua massa em repouso? Apresente a resposta com 3 algarismos signficativos.

Q7:

A que velocidade deve um objeto mover-se num dado referencial para a sua massa nesse referencial ser três vezes a sua massa em repouso? Apresente a resposta como um múltiplo da velocidade da luz com três algarismos significativos.

  • A0,992𝑐
  • B0,326𝑐
  • C0,943𝑐
  • D0,741𝑐
  • E0,889𝑐

Q8:

Qual seria a massa de um objeto com uma massa de repouso de 4 kg se estivesse se movendo na velocidade da luz?

  • A40 kg
  • BInfinita
  • C4 kg
  • D0 kg
  • E4‎ ‎000‎ ‎000 kg

Q9:

Um kaão num acelerador de partículas é observado ter uma massa de 823/𝑐MeV. O kaão move-se a 0,8𝑐 ao longo do acelerador. Qual é a massa em repouso do kaão? Apresente a resposta em megaelétron-volt sobre a velocidade da luz ao quadrado /𝑐MeV, arredondada às unidades.

  • A503/𝑐MeV
  • B1370/𝑐MeV
  • C494/𝑐MeV
  • D825/𝑐MeV
  • E563/𝑐MeV

Q10:

Um muão produzido numa chuva de raios cósmicos tem uma velocidade de 0,2𝑐 em relação a um detetor de partículas na Terra. Um muão tem uma massa de 106/𝑐Mev no seu referencial em repouso. Qual é a massa do muão no referencial em repouso do detetor de partículas? Apresente a resposta arredondado às unidades do megaelétron-volt sobre a velocidade da luz ao quadrado (Mev/𝑐).

  • A102/𝑐Mev
  • B103/𝑐Mev
  • C108/𝑐Mev
  • D116/𝑐Mev
  • E106/𝑐Mev

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