Durante uma experiência em laboratório, um feixe de luz viaja a 0,9c. Determine o tempo que esse feixe leva…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Durante uma experiência em laboratório, um feixe de luz viaja a 0,9c. Determine o tempo que esse feixe leva para percorrer 1 ano-luz, segundo um observador em repouso.
- A) 1,11 anos
- B) 1,11 anos
- C) 2 anos
- D) 0,91 anos
- E) 0,5 anos
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. A distância medida pelo observador em repouso é 1 ano-luz e a velocidade do feixe no enunciado é 0,9c, onde c é a velocidade da luz no vácuo.
- Aplique a relação entre distância, velocidade e tempo, t = d / v. Com d = 1 ano-luz e v = 0,9c, obtém-se t = 1 / 0,9 anos, que é aproximadamente 1,11 anos. Esse é o resultado que a questão espera, e por isso a alternativa B é a escolhida.
- Observe um problema no enunciado. Pela teoria da relatividade restrita, a luz sempre viaja a c no vácuo, e não a 0,9c. Para um observador em repouso, a luz percorre 1 ano-luz em exatamente 1 ano. Assim, a conta 1 / 0,9 só faz sentido se o objeto analisado fosse algo com velocidade 0,9c, e não um feixe de luz. Mesmo assim, o gabarito B segue a intenção didática da questão.
- Sobre as alternativas. A e B trazem exatamente o mesmo valor, 1,11 anos, o que torna a questão ambígua, pois as duas estariam corretas pela mesma conta. C (2 anos) não corresponde a 1 / 0,9 nem a 1 ano. D (0,91 anos) inverte a conta de forma incorreta, pois parece calcular 0,9 / 1 em vez de 1 / 0,9. E (0,5 anos) corresponderia a dividir a distância pela velocidade multiplicada por 2, o que não tem base no enunciado.
💡 Dica: Utilize a fórmula do tempo em relação à velocidade da luz.
Alternativa por alternativa
O aluno calcula corretamente 1 / 0,9 e marca o valor 1,11 anos, mas a alternativa A repete o valor da B; o erro está na falha de construção da prova, pois não há como distinguir duas opções idênticas.
Por que engana: O aluno pode confundir o tempo dilatado com o tempo normal, não considerando os efeitos da relatividade ao calcular a distância percorrida.
Cálculo correto usando a fórmula.
O aluno provavelmente acredita que, por a velocidade ser próxima da velocidade da luz, o tempo deveria ser o dobro de 1 ano, ou arredonda de forma indevida o resultado para 2 anos.
O aluno inverte a fração e calcula 0,9 / 1 = 0,91, confundindo a relação de tempo com a de velocidade, pois o tempo é a distância dividida pela velocidade.
O aluno pensa que, por a velocidade ser alta, o tempo deve ser menor que 1 ano, e tenta reduzir o valor pela metade sem fazer o cálculo com a velocidade dada.
Raio-X da questão
velocidade da luz
avaliacao
velocidade da luz · teoria da relatividade
Revisar a relação entre velocidade, tempo e distância em física.
O aluno pode confundir o tempo dilatado com o tempo normal, não considerando os efeitos da relatividade ao calcular a distância percorrida.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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