Exercícios Resolvidos de Momento Linear Relativístico

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Enunciado

Quando uma partícula com massa de repouso m 0 tem a sua velocidade aumentada,

  1. Somente a sua massa aumenta
  2. Somente a sua energia cinética aumenta
  3. Somente a sua massa diminui
  4. Somente a sua energia cinética diminui
  5. Sua massa diminui e sua energia cinética aumenta
  6. Sua massa aumenta e a sua energia cinética diminui
  7. Tanto a sua massa como a sua energia cinética aumentam
  8. Tanto a sua massa como a sua energia cinética diminuem
  9. Sua energia total permanece constante

Passo 1

Estudando relatividade, vemos que, na verdade, a massa varia de acordo com a velocidade através da relação:

m r = m 0 1 - v 2 / c 2

Onde m r é a massa relativística.

Isso implica diretamente com os cálculos do momento e da energia relativísticos, que agora passam a ser dados por:

p → = m r v →

E = m r c 2

Assim, quando a velocidade aumenta, a massa também aumenta, assim como o momento e energia relativísticos.

A energia total e a energia cinética estão relacionadas por:

E = K + m 0 c 2 Então, para que a energia total aumente, é necessário que a energia cinética também aumente.

Portanto, a opção que melhor se encaixa é a letra (g).

Resposta

Letra (g): Tanto a sua massa como a sua energia cinética aumentam.

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