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Questão FC714701

Considere uma lâmpada de 100 W. Sabendo que a velocidade da luz no vácuo tem valor de 3 × 108 m/s, é correto afirmar que, se uma quantidade de matéria, com massa de repouso igual a

Física Moderna

VUNESP · 2025

Considere uma lâmpada de 100 W.

 

Sabendo que a velocidade da luz no vácuo tem valor de 3 × 108 m/s, é correto afirmar que, se uma quantidade de matéria, com massa de repouso igual a 50 g, fosse completamente transformada em energia, essa energia seria capaz de manter ininterruptamente acesa essa lâmpada, supondo-a indestrutível, por um tempo estimado mais próximo de

  1. um bilhão de anos.
  2. cem anos.
  3. um milhão de anos.
  4. mil anos.
  5. um trilhão de anos.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

Aplicando a famosa relação de Einstein, E = mc², com m = 50 g = 0,05 kg e c = 3×108 m/s, obtemos \(E = 0{,}05\,(3\times10^{8})^{2} = 4{,}5\times10^{15}\) J.

Para uma lâmpada de 100 W (100 J/s), o tempo de funcionamento é \(t = \dfrac{E}{P} = \dfrac{4{,}5\times10^{15}}{100} = 4{,}5\times10^{13}\) s.

Convertendo para anos: \(1\ \text{ano}\approx 3{,}1536\times10^{7}\) s, então \(t \approx \dfrac{4{,}5\times10^{13}}{3{,}1536\times10^{7}}\approx 1{,}43\times10^{6}\) anos.

Conclusão: a ordem de grandeza é cerca de 106 anos, ou seja, mais próximo de um milhão de anos, justificando a alternativa correta.

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