Física 4 – UFRJ – 2019.2 – P2 – Questão 6
Uma nave se afasta de uma estação (referencial inercial) com velocidade (em relação à estação) lança um foguete com velocidade (em relação à nave). Para um observador na estação, a velocidade do foguete em módulo vale
a) .
b) .
c) .
d) .
Passo 1
Fala pessoal, bora resolver mais uma questão de física 4?
Nesse problema vamos brincar com a lei de composição de velocidades da relatividade! O primeiro passo é transformar os dados do problema para a notação da relatividade...
Vamos chamar a estação espacial de referencial e a nave de referencial . Repare que o referencial se move com relação a com uma velocidade . Assim, uma velocidade medida em se relaciona com a velocidade medida em por
Podemos inverter essa relação para obter
Note que nessa inversão basta trocar por e os sinais. Isso vale também para as transformações de Lorentz...
Passo 2
O problema forneceu para gente a velocidade do foguete com relação à nave (referencial ), de modo que . Queremos a velocidade do foguete com relação ao referencial (estação espacial), isto é, queremos achar :
Portanto, a velocidade do foguete medida pela estação espacial é . Alternativa A 😉.
Resposta
Alternativa A.