Questão 25 — Relatividade — Composição Relativística de Velocidades (Física) — Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024

Física Relatividade — Composição Relativística de Velocidades

Instituto Militar de Engenharia (IME) 2024 Médio

Instituto Militar de Engenharia (IME) · Concurso de Formação e Graduação

Gabarito disponível

Gráfico com grade: eixo horizontal 'velocidade no referencial inercial (c)' de 0,3 c a 0,9 c e além; eixo vertical 'velocidade relativa ao referencial em movimento (c)' de 0 a 0,9 c. Sete curvas tracejadas com marcadores diferentes, uma para cada velocidade do referencial (0,3 c, 0,4 c, 0,5 c, 0,6 c, 0,7 c, 0,8 c e 0,9 c), cada uma partindo de velocidade relativa zero no valor correspondente do eixo horizontal e crescendo até perto de 1 c.

Na figura, é mostrada a transformação de Lorentz para diversas velocidades (0,3 c a 0,9 c) de um referencial em movimento em relação a um referencial inercial. Essa transformação é usada para calcular a velocidade relativa (eixo vertical) de um outro objeto se movimentando no mesmo sentido do referencial que está em alta velocidade (0,3 c a 0,9 c). Repare que o eixo horizontal exibe uma escala de velocidade em relação ao referencial inercial e o eixo vertical informa a velocidade relativa entre objeto e referencial em movimento.
Uma nave X viaja a 0,5 c e atira um foguete Y, no mesmo sentido de seu movimento, a uma velocidade relativa a X de 0,3 c. Por sua vez, o foguete Y atira um projétil Z, também no mesmo sentido dos movimentos, a uma velocidade relativa a Y de 0,1 c.
Dado:
• velocidade da luz: c.

Em relação ao referencial inercial, a velocidade de Z é aproximadamente: