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Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) 2020

Questão 68 — Física: Relatividade Restrita — Equivalência Massa-Energia

Física Relatividade Restrita — Equivalência Massa-Energia

2020 Superior

Exército Brasileiro — Escola de Formação Complementar do Exército (EsFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército — Área: Magistério de Física · Caderno Versão A (011. Prova Objetiva)

Gabarito disponível

Considere uma estrela hipotética que tenha, hoje, massa de 14,4 × 10³⁰ kg e que dissipe energia com uma potência constante de 2,7 × 10²⁸ W. Considerando c = 3 × 10⁸ m/s, que 1 ano = 3,2 × 10⁷s e a equivalência massa-energia proposta pela teoria da relatividade, é correto estimar que essa estrela ainda poderia viver por
Selecione uma alternativa

Resolução comentada

Tempo de vida: E/P = mc²/P ≈ 1,5 trilhão de anos.

A energia disponível é E = mc² = 14,4×10³⁰ × 9×10¹⁶ = 1,296×10⁴⁸ J. Dividindo pela potência: t = 1,296×10⁴⁸ / 2,7×10²⁸ = 4,8×10¹⁹ s. Convertendo: 4,8×10¹⁹ / 3,2×10⁷ = 1,5×10¹² anos, ou 1,5 trilhão (alternativa C).

Análise das alternativas

A, B, D e E correspondem a ordens de grandeza que não resultam do cálculo, resultantes de erros de potência de dez ou de conversão de unidades.

Referência: Equivalência massa-energia: E = mc² (Relatividade Restrita).

Resolução comentada do VaiConcursos.

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Gabarito: C

Fonte: Gabarito preliminar: Gabarito — página 31 (Magistério de Física, Versão A)