Questões de Fundamentos de Óptica

Luz - Comportamento e Princípios

1. A distância média entre a Terra e o Sol é de 150.000.000 km. Quanto tempo a luz demora para chegar à Terra? (Considerando c = 300.000 km/s).

O primeiro passo é entender o deslocamento da luz. Como c é uma velocidade constante, o movimento deve ser uniforme, ou seja:

Com isto, basta substituir os valores dados no exercício:

Ainda podemos expressar este tempo em minutos:

Portanto, a luz demora aproximadamente 8 minutos e 20 segundos para viajar do Sol até a Terra.

2. Quando as missões espaciais chegaram à Lua foram deixados espelhos em sua superfície para que pudessem ser feitos experimentos com eles. Suponhamos que, usando um destes espelhos, você deseje descobrir a distância entre a Terra e a Lua. É usado, então, um feixe de laser que é captado após 2,54 segundos. Desconsiderando os movimentos da Terra e da Lua, e usando c = 300.000 km/s, qual a distância entre o nosso planeta e o seu satélite natural?

Como no exercício anterior, a luz descreve um movimento uniforme, logo:

O tempo necessário para que o laser atinja os receptores é equivalente à viagem de ida e volta da luz, logo, precisamos usar a metade deste tempo, ou seja, 1,27 segundos:

3. Ano-luz é a medida de distância usada em astronomia que se refere ao espaço percorrido pela luz durante um ano terrestre. Considerando c = 300.000 km/s e 1 ano = 365,25 dias, quantos quilômetros equivale a um ano-luz?

Precisamos converter a unidade de tempo para segundos e, para isso, precisamos saber que:

1 minuto = 60 segundos

1 hora = 60 minutos = 3600 segundos

1 dia = 24 horas = 1440 minutos = 86400 segundos

1 ano = 8766 horas = 525960 minutos = 31557600 segundos