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Questão 5578

UFC 2024
Física

(UFC-CE) No modelo do Universo em Expansão, há um instante de tempo no passado em que toda a matéria e toda a radiação, que hoje constituem o Universo, estiveram espetacularmente concentradas, formando um estado termodinâmico de altíssima temperatura (T → ∞), conhecido como Big Bang. De acordo com o físico russo G. Gamov, nesse estado inicial, a densidade de energia eletromagnética (radiação) teria sido muito superior à densidade de matéria. Em consequência disso, a temperatura média do Universo, (T), em um instante de tempo t após o Big Bang satisfaria a relação:

sendo o tempo t medido em segundos (s) e a temperatura T, em kelvins (K). Um ano equivale a 3,2 · 107 segundos e atualmente a temperatura média do Universo é = 3,0 K. Assim, de acordo com Gamov, podemos afirmar corretamente que a idade aproximada do Universo é:

A

700 bilhões de anos. 

B

210 bilhões de anos. 

C

15 bilhões de anos.

D

1 bilhão de anos.

E

350 bilhões de anos.

Gabarito:

15 bilhões de anos.



Resolução:

Vamos utilizar a relação do enunciado: 

\ sqrt{t} = frac{2,1.10^{9}}{< T > } \ \ t = frac{4,41}{9}. 10^{18}  s

Vamos dividir por 3,2 . 10^{7 } , a fim de encontrar a idade do Universo: 

frac{t}{3,2.10^{9}} = frac{frac{4,41.10^{18}}{9}}{3,2.10^{7}} = 15.10^{9}  anos

Então temos que alternativa certa é C  15 bilhões.

 

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