Gabarito disponível
Texto-base:
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g
• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC
• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³
• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³
Partículas instáveis, denominadas mésons μ, são produzidas pela incidência de raios cósmicos sobre as elevadas regiões da atmosfera terrestre.
Para um referencial R’, em repouso em relação a esses mésons, tais partículas deveriam se desintegrar muito rapidamente após seu surgimento, durando apenas um intervalo de tempo Δt’ e não deveriam ser detectadas na superfície da Terra. No entanto, são detectadas e em abundância! Esse “problema” só é compreendido sob a interpretação relativística do movimento dos mésons, já que eles se movem a altíssimas velocidades em relação à superfície da Terra.
Ao se observar o movimento de um méson μ, a partir da superfície da Terra, mede-se seu tempo de vida como sendo Δt = 15,9 · Δt’. Considerando que, em relação à R’, esse méson percorre 660 m, então, para um observador na superfície da Terra, tal méson percorre, em m, uma distância igual a
Nas questões de Física, quando necessário, utilize:
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = 1/2
• calor específico da água: c = 1 cal/(g·ºC)
• calor latente de fusão do gelo: L_f = 80 cal/g
• temperatura de fusão do gelo: θ_f = 0 ºC
• densidade do gelo: µ_g = 0,92 g/cm³
• densidade da água: µ_A = 1,0 g/cm³
Partículas instáveis, denominadas mésons μ, são produzidas pela incidência de raios cósmicos sobre as elevadas regiões da atmosfera terrestre.
Para um referencial R’, em repouso em relação a esses mésons, tais partículas deveriam se desintegrar muito rapidamente após seu surgimento, durando apenas um intervalo de tempo Δt’ e não deveriam ser detectadas na superfície da Terra. No entanto, são detectadas e em abundância! Esse “problema” só é compreendido sob a interpretação relativística do movimento dos mésons, já que eles se movem a altíssimas velocidades em relação à superfície da Terra.
Ao se observar o movimento de um méson μ, a partir da superfície da Terra, mede-se seu tempo de vida como sendo Δt = 15,9 · Δt’. Considerando que, em relação à R’, esse méson percorre 660 m, então, para um observador na superfície da Terra, tal méson percorre, em m, uma distância igual a
Resolução comentada
Distância na Terra = γ × 660 m = 15,9 × 660 = 10494 m.
Para o observador na Terra, o tempo de vida do méson é dilatado: Δt = 15,9·Δt'. A velocidade é a mesma, então a distância percorrida é d = vΔt = 15,9 · 660 = 10494 m. A distância de 660 m em R' é a distância contraída.
Análise das alternativas
A) Errada: divide em vez de multiplicar (660/15,9 ≈ 41,5). B) Errada: ignora a relatividade. C) Errada: o valor 5247 não corresponde ao fator 15,9, pois ficaria 15,9 × 330.
Referência: Relatividade restrita: dilatação do tempo e contração do comprimento
Resolução comentada do VaiConcursos.