Questões de Física - Física moderna - Teoria da relatividade - Restrita
Analise a seguinte situação problema para responder às questão:
Uma questão da medicina contemporânea é a avaliação dos riscos envolvidos nas muitas opções de usos das radiações ionizantes para a produção de imagens internas do corpo humano, que muito tem colaborado com a consolidação dos diagnósticos. Um problema que se mostrou desafiador foi estabelecer a correlação entre a absorção de radiação e seus efeitos biológicos. Ao longo da história, foram utilizadas diversas formas de mensurar a dose de absorção de radiação pelo corpo humano, com destaque para as medidas que levam em conta fatores atenuantes relativos ao efeito biológico da dose efetivamente absorvida pelos tecidos. Atualmente a unidade de medida utilizada que reflete essa abordagem é o Sievert (Sv), que mostra a quantidade de energia absorvida por cada quilograma de massa, ou seja, 1 Sv = 1 J/kg. O uso atual dos equipamentos emissores de radiação ionizantes segue diversas normas e limites de segurança determinados cientificamente. Para cada caso específico, a determinação da dosimetria adequada configura um problema.
A fim de determinar a potência máxima, adequada para a interação de um feixe de raios-X com o tecido humano, construiu-se o arranjo experimental representado na figura abaixo. Nele, o detector mede a energia da radiação que não foi absorvida pela matéria ao longo do caminho do feixe. Segundo a Comissão Nacional de Energia Nuclear, o valor máximo de energia absorvida pelo tecido humano, após o exame de raios-X, deve ser de 0,06 J.
Num primeiro experimento, o detector de radiação mediu uma energia de 3 J, considerando o arranjo experimental utilizado e os dados da tabela; num segundo experimento, determinou-se quantas vezes menor a energia inicialmente emitida pelo feixe de raios-X deveria ser, para que o valor máximo de absorção seja respeitado, concluindo-se que a energia no segundo experimento seria:
Figura: arranjo experimental
Tabela: atenuação do raio-X na interação com a matéria.
Uma nave espacial encontra‐se a uma velocidade que corresponde a 80% da velocidade da luz em relação a um observador na Terra. O intervalo de tempo decorrido para o observador na Terra, enquanto um pequeno vídeo de 1,5 minuto é exibido no interior da nave, é de
A energia produzida pelo Sol provém da conversão de sua massa em energia nas reações de fusão dos átomos de H que o formam.
Sabendo que a luminosidade do Sol, isto é, a energia que ele irradia, por segundo, é da ordem de 3,8 x 1026 W e que a velocidade da luz é da ordem de 3,0 x 108 m/s, a massa solar consumida diariamente é de, aproximadamente,
A teoria da relatividade restrita, formulada por Albert Einstein em 1905, é um dos marcos mais importantes na história da Física. Essa teoria revolucionária introduziu conceitos que desafiaram as ideias tradicionais sobre espaço, tempo e movimento, levando a uma compreensão radicalmente nova do universo físico. Uma das ideias-chave é a constância da velocidade da luz no vácuo, que tem implicações profundas sobre a forma como o espaço e o tempo estão interconectados.
Sobre a teoria da relatividade restrita, assinale a alternativa INCORRETA.
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
Analise as proposições com relação aos conceitos de Física Moderna.
I. A velocidade da luz, no vácuo, é a mesma para qualquer sistema inercial e depende do movimento da fonte de luz.
II. A luz, para fenômenos de absorção e emissão, tem caráter ondulatório.
III. O fenômeno da difração de elétrons evidencia que partículas corpusculares também podem ter comportamento ondulatório.
IV. Um dos principais aspectos fundamentais da mecânica quântica é que a energia na natureza pode assumir valores discretos.
V. Um dos princípios fundamentais da relatividade é que somente partículas sem massa podem alcançar a velocidade da luz.
Assinale a alternativa correta.