Você já notou que os relógios a bordo dos satélites GPS marcam o tempo de forma ligeiramente diferente dos…

Questão

Você já notou que os relógios a bordo dos satélites GPS marcam o tempo de forma ligeiramente diferente dos relógios no solo terrestre? Em órbita a cerca de 20 200 km de altitude, esses satélites movem-se a aproximadamente 3,9 × 10^3 m/s em relação à Terra. De acordo com a teoria da relatividade restrita, o tempo medido por um relógio em movimento desacelera comparado ao de um observador estacionário. Usando c = 3 × 10^8 m/s e desprezando efeitos gravitacionais, calcula-se que um relógio no satélite atrase cerca de 7,2 × 10^-5 s por dia em relação a um relógio na Terra. Identifique o conceito físico apresentado no texto-base que explica a diferença de marcação temporal dos relógios em satélites GPS em movimento.

1. A) Efeito Doppler do espectro eletromagnético
2. B) Contração de comprimento prevista pela relatividade restrita
3. C) Dilatação do tempo prevista pela relatividade restrita
4. D) Deslocamento gravitacional para vermelho do tempo
5. E) Força centrífuga resultante do movimento orbital

✅ Resposta correta: alternativa C

Resolução passo a passo

1. Leia o enunciado com atenção. O texto afirma que, segundo a relatividade restrita, o tempo medido por um relógio em movimento desacelera em comparação com o de um observador estacionário, e que o relógio do satélite atrasa cerca de 7,2 × 10^-5 s por dia.
2. Identifique o fenômeno descrito. Um relógio que se move em relação a um referencial atrasa em relação a um relógio parado. Esse fenômeno chama-se dilatação do tempo, previsto pela relatividade restrita.
3. Compare com as alternativas. A alternativa C, 'Dilatação do tempo prevista pela relatividade restrita', corresponde exatamente ao conceito descrito no texto.
4. Analise as demais alternativas. A alternativa A está errada, pois o efeito Doppler trata da mudança de frequência de ondas causada pelo movimento relativo entre fonte e observador, e não da marcação do tempo de relógios. A alternativa B está errada, pois a contração de comprimento trata da redução de distâncias medidas em um referencial em movimento, e não da marcação de tempo. A alternativa D está errada, pois o deslocamento gravitacional para o vermelho depende do campo gravitacional, e o enunciado pede para desprezar efeitos gravitacionais. A alternativa E está errada, pois a força centrífuga é um conceito da mecânica newtoniana em referencial não inercial e não explica a diferença de marcação temporal dos relógios.
5. Conclusão. O gabarito oficial C está correto, pois a diferença de marcação temporal decorre da dilatação do tempo relativística associada à velocidade do satélite.

💡 Dica: Identifique o conceito da relatividade restrita que afeta o tempo em movimento.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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