Ciências da NaturezaFísica Moderna (Radioatividade, Relatividade e Física Quântica)Fácil

Questão de Física Moderna (Radioatividade, Relatividade e Física Quântica) — ENEM

Em 1905, Albert Einstein publicou a teoria da relatividade especial com dois postulados: (1) as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais; (2) a velocidade da luz no vácuo (c ≈ 3 × 10⁸ m/s) é constante para todos os observadores, independentemente do movimento da fonte ou do observador. Um estudante perguntou: 'Se uma nave viaja a 0,5c e acende seus faróis, um observador parado e outro na nave medem velocidades diferentes para a luz dos faróis?' Qual é a resposta correta, segundo Einstein?
AO observador parado mede c + 0,5c = 1,5c para a luz.
BO observador na nave mede c − 0,5c = 0,5c para a luz.
CAmbos medem exatamente c ≈ 3 × 10⁸ m/s, independentemente do movimento.
DA velocidade da luz varia conforme o meio: mais rápida dentro da nave.
ESó o observador parado mede c; o observador na nave mede menos.

Gabarito comentado

A constância de c levou Einstein a concluir que tempo e espaço devem ser relativos (dilatação temporal e contração do espaço) para preservar a invariância da velocidade da luz. Isso revolucionou a física e tem aplicações práticas como a correção relativística dos satélites GPS.

Resolução passo a passo

Pelo 2.º postulado da relatividade especial, a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores inerciais: c ≈ 3 × 10⁸ m/s. Não há adição clássica de velocidades para a luz. Tanto o observador parado quanto o da nave medem exatamente c. As alternativas A e B aplicam incorretamente a soma clássica de velocidades. D confunde a velocidade da luz em meios materiais (onde ela é menor que c, mas constante para dado meio). E viola o postulado de igualdade dos referenciais.

Quer mais questões de Física Moderna (Radioatividade, Relatividade e Física Quântica)?

Monte um simulado focado neste subtema e acompanhe sua evolução.

Fazer simulado de Ciências da NaturezaTodas as áreas