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TEORIA DA RELATIVIDADE

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by

Beatriz N

on 21 May 2014

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Transcript of TEORIA DA RELATIVIDADE

TEORIA DA RELATIVIDADE
RELATIVIDADE RESTRITA
RELATIVIDADE GERAL
Teoria publicada em 1905 por
Albert Einstein
Solução para conflito relativo às propriedades da luz e seu comportamento
Substitui os conceitos de espaço e tempo de Newton
Segundo Einstein o espaço-tempo apresenta 4 dimensões
3 ESPACIAIS + 1 TEMPORAL
A velocidade da luz NÃO varia
Os efeitos da gravidade são ignorados

CONJETURAS
1ª CONJETURA
As leis do eletromagnetismo e da ótica deverão tomar a mesma forma em qualquer referencial inercial onde são válidas as leis da mecânica.
Teoria publicada em 1916 por
Albert Einstein

A gravitação é considerada como uma deformação do espaço-tempo

2ª CONJETURA
A luz propaga-se no vácuo com uma velocidade invariável definida por c = 3x10^8 m/s, em relação a qualquer referencial inercial.
A sua velocidade é independente de:
- Da velocidade da fonte que está a emitir a luz;
- Do observador que a está a medir
A luz não necessita de um meio para se propagar.
PRÍNCIPIO DA RELATIVIDADE
PRÍNCIPIO DA INVARIÂNCIA DA VELOCIDADE DA LUZ
Einstein estabelece que o tempo-espaço não é absoluto, que o movimento livre das forças é relativo e que a velocidade máxima universal é a velocidade da luz.
SIMULTANEIDADE DE
ACONTECIMENTOS
DILATAÇÃO DO TEMPO
CONTRAÇÃO DO ESPAÇO
ESPAÇO-TEMPO
MASSA E ENERGIA
CONSEQUÊNCIAS DA TEORIA
PRÍNCIPIO DA EQUIVALÊNCIA
• Ao observarmos um relógio que se mova num determinado referencial, o observador estático na origem desse referencial verá o relógio atrasar-se em relação ao relógio estático que carrega consigo.
• Os eventos que ocorrem simultaneamente num referencial inercial não são necessariamente simultâneos noutro referencial em movimento relativo.
• Se um corpo está em movimento ao longo de um eixo de um determinado referencial, a dimensão do corpo ao longo desse eixo parecerá menor do que a sua dimensão quando se encontrava parado em relação ao referencial do observador.



































A simultaneidade de dois eventos não é absoluta, mas antes relativa.
Dependendo do referencial em que o observador se encontra, haverão variações na perceção do evento e nas conclusões retiradas.
Se um objeto se deslocar com velocidade próxima à da luz, ele irá aparentar, para um observador fixo, uma diminuição na direção do movimento.
Qualquer corpo, pelo simples facto de existir, possui uma energia que é proporcional à sua massa de repouso.
Energia de Repouso
Energia do Corpo
É necessária muito mais energia para acelerar uma partícula quando a sua velocidade está próxima da velocidade da luz.
Energia Cinética
Se a velocidade do corpo ou do sistema de corpos variar, e por conseguinte a sua energia,, então varia também a sua massa.
A massa de um corpo é maior em movimento do que em repouso.
Variação de Massa
As leis da Física, num referencial uniformemente acelerado, são as mesmas que num campo gravitacional uniforme.
É impossibilidade distinguir aceleração de gravitação.
As observações realizadas num sistema de referência acelerado são indistinguíveis das realizadas no interior de um campo gravitacional Newtoniano.
São consideradas 4 dimensões, onde 3 são espaciais e a 4ª é o tempo.
Todas as medidas de espaço e tempo são relativas.
O tempo flui a taxas diferentes em lugares diferentes do Universo, dependendo da quantidade de matéria presente nas proximidades da região.
ACONTECIMENTO
Ponto no espaço de coordenadas (t, x, y, z)
EVENTO
Vários pontos no espaço de coordenadas (x, y, z, ct)
Tem por base o Princípio da Equivalência:
Afirma que os sistemas acelerados e os sistemas submetidos a campos gravitacionais são fisicamente equivalentes.
As relações que encontramos na Relatividade Restrita, para a
dilatação do tempo e a contração do espaço
serão
ALTERADAS
devido à modificação introduzida pela gravidade.
PROVAS EXPERIMENTAIS
1ª PROVA
Curvatura da Luz
2ª PROVA
Precessão da Órbita de Mercúrio
A curvatura de um sinal luminoso no campo gravitacional é geralmente pequena para ser medida.
Quando o Sol está a ocultar-nos uma estrela, a luz dessa estrela curva-se no campo gravitacional do Sol, permitindo-nos ver a estrela como se, aparentemente estivesse noutra constelação.
De cada vez que completa a sua órbita em torno do Sol, sofre um desvio na trajetória.
Mercúrio, por estar mais perto do Sol, está sujeito a um campo gravítico mais forte.
CONSEQUÊNCIAS DA TEORIA




APLICAÇÕES NA CIÊNCIA
GPS

Acelerador de Partículas

BURACOS NEGROS
Têm um campo gravitacional supermassivo, onde a deformação que causaria no espaço-tempo seria de enorme magnitude, impossibilitando a fuga de qualquer corpo do seu campo gravitacional.
DESVIO DA LUZ
A luz desvia-se ao passar por um campo gravitacional.
Estando ligada ao espaço-tempo, fica sujeita a interferência de fenómenos gravitacionais.
Os FENÓMENOS físicos dependem dos sistemas de referência, sendo, portanto,
RELATIVOS

O observador em movimento relativamente a um acontecimento mede um intervalo de tempo, ∆t, maior do que um observador em repouso relativamente ao mesmo acontecimento.
Quanto maior for a velocidade, v , maior será o efeito da dilatação do tempo.
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