OBF 2024 (1ª fase, Nível III) — questão 6 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: a afirmação verdadeira sobre a velocidade da luz no vácuo.

Passo 1 — o postulado de Einstein. Um dos dois postulados da Relatividade Restrita diz que a velocidade da luz no vácuo, $c = 3 \times 10^8\ \text{m/s}$, é a mesma para todos os observadores inerciais, não importa como a fonte ou o observador se movem. Isso foi confirmado por muitos experimentos (o mais famoso é o de Michelson e Morley). Então (E) está correta.

Passo 2 — e as outras. No vácuo não há dispersão: luz vermelha, azul, raios X, ondas de rádio, todas viajam com a mesma $c$. A intensidade (o “brilho”) mede quanta energia chega por segundo, não a rapidez da onda.

Por que não as outras: (A) a dependência com o comprimento de onda só existe em meios materiais (é a dispersão que separa as cores no prisma), não no vácuo; (B) uma lanterna fraca e um holofote emitem luz com a mesma velocidade; (C) e (D) somam velocidades como na mecânica de Newton, o que não vale para a luz.

⚠️ A armadilha: a (C) ou a (D), raciocinando como com carros na estrada. O movimento relativo entre fonte e observador muda a frequência da luz recebida (efeito Doppler), mas não a sua velocidade.

A ideia em uma frase: no vácuo, a luz anda sempre a $c$, para qualquer observador, qualquer cor e qualquer intensidade.

Resposta: alternativa E (não depende da velocidade relativa entre observador e fonte).