O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de suas contribuições impor...

O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de suas contribuições importantes para a cosmologia, a física teórica e sobre a origem do universo, nos últimos anos de sua vida passou a sugerir e...


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O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de suas contribuições importantes para a cosmologia, a física teórica e sobre a origem do universo, nos últimos anos de sua vida passou a sugerir estratégias para salvar a raça humana de uma possível extinção, entre elas, a mudança para outro planeta. Em abril de 2018, uma empresa americana, em colaboração com a Nasa, lançou o satélite TESS, que analisará cerca de vinte mil planetas fora do sistema solar. Esses planetas orbitam estrelas situadas a menos de trezentos anos-luz da Terra, sendo que um ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo em um ano. Considere um ônibus espacial atual que viaja a uma velocidade média v = 2,0 x 104 km/s. O tempo que esse ônibus levaria para chegar a um planeta a uma distância de 100 anos-luz é igual a
(Dado: A velocidade da luz no vácuo é igual a c = 3,0 x 108m/s.)
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  • Marcos de Castro
    Marcos de Castro EQUIPE
    05/01/2025 • 21:21
    Para calcular o tempo que o ônibus espacial levaria para chegar a um planeta a uma distância de 100 anos-luz, podemos utilizar a fórmula da velocidade média:

    \[ v = \frac{d}{t} \]

    Onde:
    - \( v \) é a velocidade média do ônibus espacial,
    - \( d \) é a distância que o ônibus precisa percorrer,
    - \( t \) é o tempo necessário para percorrer essa distância.

    Sabemos que a velocidade da luz no vácuo é \( c = 3,0 \times 10^8 \) m/s e que um ano-luz é a distância que a luz percorre em um ano. Portanto, a distância que o ônibus precisa percorrer é \( 100 \times 9,46 \times 10^{15} \) metros (considerando 1 ano-luz ≈ 9,46 x 10^15 metros).

    Convertendo a distância para quilômetros, temos:

    \( 100 \times 9,46 \times 10^{15} \) metros = \( 100 \times 9,46 \times 10^{15} \) / 1000 = \( 9,46 \times 10^{17} \) km

    Agora, vamos calcular o tempo que o ônibus levaria para percorrer essa distância. Para isso, precisamos converter a velocidade do ônibus para metros por segundo:

    \( 2,0 \times 10^4 \) km/s = \( 2,0 \times 10^4 \) x 1000 = \( 2,0 \times 10^7 \) m/s

    Substituindo na fórmula da velocidade média:

    \( 2,0 \times 10^7 = \frac{9,46 \times 10^{17}}{t} \)

    \( t = \frac{9,46 \times 10^{17}}{2,0 \times 10^7} \)

    \( t = 4,73 \times 10^{10} \) segundos

    Agora, vamos converter esse tempo para anos:

    \( 4,73 \times 10^{10} \) segundos = \( 4,73 \times 10^{10} \) / \( 60 \times 60 \times 24 \times 365 \) anos

    Calculando, encontramos aproximadamente 1500 anos.

    Portanto, o tempo que o ônibus levaria para chegar a um planeta a uma distância de 100 anos-luz é de 1500 anos.

    Gabarito: d) 1500 anos.
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