A velocidade da luz, designada pelo símbolo internacionalmente reconhecido c, tem o valor, com dois algarismos significativos, de 3 , 0 × 10 8 m/s. (a) Quanto tempo leva para a luz ir do Sol até a Terra, uma distância de 1 , 5 × 10 11 m? (b) Quanto tempo leva para a luz ir da Lua até a Terra, uma distância de 3 , 8 × 10 8 m?

Passo 1

O exercício consiste em achar o tempo Δ t 1 que a luz demora pra ir do Sol à Terra (parte (a)) e achar o tempo Δ t 2 que a luz demora pra ir da Lua à Terra (parte (b)). Para isso, fornece:

A velocidade da Luz:

c = 3,0 × 10 8   m / s

A distância do Sol à Terra:

Δ x 1 = 1,5 × 10 11   m

A distância da Lua à Terra:

Δ x 2 = 3,8 × 10 8   m

Passo 2

(a)

Posso considerar o movimento da Luz como retilíneo e uniforme, pois uma propriedade da luz é que sua velocidade é constante, desde que não troque de meio percorrido, e no caso a luz percorre o vácuo. Por isso posso usar a equação de velocidade média:

V m = Δ x Δ t

Multiplicando em cruz:

V m × Δ t = Δ x

Isolando o Δ t :

Δ t = Δ x V m

Usando as variáveis dadas:

Δ t 1 = Δ x 1 c = 1,5 × 10 11 3,0 × 10 8 = 1,5 3,0 × 10 11 10 8 = 0,5 × 10 3

Δ t 1 = 500   s

Passo 3

Posso considerar o movimento da Luz como retilíneo e uniforme, e por isso posso usar a equação de velocidade média:

V m = Δ x Δ t

Multiplicando em cruz:

V m × Δ t = Δ x

Isolando o Δ t :

Δ t = Δ x V m

Usando as variáveis dadas:

Δ t 2 = Δ x 2 c = 3,8 × 10 8 3,0 × 10 8 = 3,8 3,0 × 10 8 10 8 ≅ 1,3 × 1

Δ t 2 ≅ 1,3   s

Resposta

  1. Δ t 1 = 500   s
  2. Δ t 2 ≅ 1,3   s
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