Explique por que, no paradoxo dos gêmeos, o gêmeo que viaja em alta velocidade volta mais jovem. Considere que…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Elaborar explicações, previsões e cálculos a respeito dos movimentos de objetos na Terra, no Sistema Solar e no Universo com base na análise das interações gravitacionais, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique por que, no paradoxo dos gêmeos, o gêmeo que viaja em alta velocidade volta mais jovem. Considere que o irmão em Terra mede ida+volta ?t = 20 anos e que a velocidade de viagem é v = 0.8 c. Calcule a diferença de idade e justifique a assimetria entre os referenciais.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
No referencial da Terra ?t = 20 yr. ? = 1/v(1-0.8^2) = 1.667. Tempo próprio do viajante ?t = ?t/? = 20/1.667 ˜ 12 yr. Diferença = 8 anos (o viajante é mais jovem). A assimetria decorre da mudança de referencial do viajante no retorno (aceleração), que quebra a simetria entre os gêmeos e faz com que as linhas de mundo não sejam equivalentes.
Explicação
O gêmeo que viaja experimenta um tempo dilatado devido à sua alta velocidade, resultando em uma passagem do tempo mais lenta em comparação com o gêmeo que permanece na Terra. A diferença de idade surge porque o viajante muda de referencial durante a aceleração ao retornar, o que interrompe a simetria entre os dois gêmeos. Assim, ao final da viagem, o viajante é mais jovem em relação ao gêmeo que ficou na Terra.
Raio-X da questão
paradoxo dos gêmeos
avaliacao
teoria da relatividade · dilatação do tempo
Revisar os conceitos de relatividade e dilatação do tempo.
O aluno pode confundir a dilatação do tempo com a simples passagem do tempo, não considerando a relatividade dos referenciais.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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