Como se media a velocidade da luz antes de relógios atômicos? Em 1676, Ole Rømer observou eclipses dos…

Questão

Como se media a velocidade da luz antes de relógios atômicos? Em 1676, Ole Rømer observou eclipses dos satélites de Júpiter e estimou c ˜ 2,20x10^8 m/s. Em 1849, Hippolyte Fizeau utilizou uma roda dentada girando a 1200 rps e obteve c ˜ 3,10x10^8 m/s. Em 1862, Léon Foucault empregou espelhos rotativos e mediu c ˜ 2,98x10^8 m/s. Em 1865, James Clerk Maxwell, a partir da fórmula c = 1/sqrt(mu0*epsilon0), previu c_teo = 3,00x10^8 m/s. Em 1879, Albert A. Michelson aprimorou o método de Foucault e determinou c ˜ 2,99x10^8 m/s com precisão de 0,01%. Analise o texto-base e identifique qual experimento apresentou a menor diferença percentual entre o valor medido e o previsto por Maxwell, fornecendo a evidência quantitativa mais precisa para validar a teoria eletromagnética da luz?

1. A) Medida de Hippolyte Fizeau em 1849 usando roda dentada giratória
2. B) Estimativa de Ole Rømer em 1676 com base em eclipses de satélites de Júpiter
3. C) Medida de Léon Foucault em 1862 por meio de espelhos rotativos
4. D) Previsão de James Clerk Maxwell em 1865 a partir da fórmula c=1/sqrt(mu0*epsilon0)
5. E) Medida de Albert A. Michelson em 1879 aprimorando o método de Foucault

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique o valor de referência. O texto dá a previsão teórica de Maxwell, c_teo = 3,00x10^8 m/s. Ela serve de padrão para comparar as medidas. Passo 2: Calcule a diferença percentual de cada medida em relação a 3,00x10^8 m/s, usando |valor medido - 3,00| / 3,00 x 100. Rømer (2,20x10^8): cerca de 26,7%. Fizeau (3,10x10^8): cerca de 3,3%. Foucault (2,98x10^8): cerca de 0,67%. Michelson (2,99x10^8): cerca de 0,33%. Passo 3: Compare os resultados. Michelson apresenta a menor diferença entre os experimentos de medição, por isso a alternativa E é a resposta. O gabarito oficial está correto. Passo 4: Observe a armadilha da alternativa D. A previsão de Maxwell tem diferença zero em relação a ela mesma, mas não é um experimento e não é uma evidência obtida por medição. Ela é o referencial da comparação, e não uma validação empírica. Passo 5: Justifique por que as outras estão erradas. A (Fizeau) tem erro de cerca de 3,3%, maior que o de Foucault e o de Michelson. B (Rømer) tem o maior erro, por volta de 27%. C (Foucault) tem erro de cerca de 0,67%, maior que o de Michelson. Passo 6: Conclua. Entre as medições, a de Michelson em 1879 é a mais próxima da previsão teórica e, por isso, a evidência quantitativa mais precisa para validar a teoria eletromagnética da luz.

💡 Dica: Calcule a diferença percentual entre cada medida e o valor previsto por Maxwell para identificar a menor.

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Raio-X da questão

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