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Teoria da Relatividade

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by

Beatriz Barros

on 17 January 2017

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Transcript of Teoria da Relatividade

Teoria da Relatividade
Albert Einstein

CONCEITOS
REFERENCIAIS
GRANDEZAS FÍSICAS
TRANSFORMAÇÕES E RELATIVIDADE DE GALILEU
LEIS DE NEWTON
RELATIVIDADE RESTRITA
VELOCIDADES RELATIVAS
PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA
SIMULTANIEDADE DE ACONTECIMENTOS
DILATAÇÃO DO TEMPO
RELAÇÃO ENTRE MASSA E ENERGIA
O ESPAÇO-TEMPO
RELATIVIDADE GERAL
Postulado 1
Princípio da Relatividade
As leis do eletromagnetismo e da ótica deverão ser as mesmas em todos os referenciais de inércia onde são válidas as leis da mecânica
Postulado 2
Princípio da Invariância da velocidade da Luz
A luz propaga-se no vácuo com uma velocidade definida independentemente do movimento da fonte que emite essa luz
Curvatura da luz
A luz faria uma curva geodésica ao passar por um corpo que provocasse uma deformação no espaço-tempo.

Einstein propôs então que se uma estrela atras do sol enviasse luz na sua direção, essa luz curvar-se-ia, parecendo que a estrela se afastava do sol.
No domínio das velocidades em que a regra das soma das velocidade é aplicável, os resultados da mecânica newtoniana são válidos
Com velocidades superiores, relativistas, são necessárias as leis da mecânica relativista
Mercúrio tem uma precessão da orbita anormal. Esta alteração é explicada pela deformação do espaço-tempo.

Einstein calculou a orbita de Mercúrio e a compatibilidade foi quase total.
Órbita de Mercúrio
A relatividade restrita aplica-se a movimentos com velocidades elevadas, próximas da velocidade da luz
Dois acontecimentos que são simultâneos num referencial não são necessariamente simultâneos num outro referencial que se encontre em movimento relativo ao primeiro

O intervalo de tempo de um acontecimento medido num referencial em movimento é maior, relativamente ao referencial em que o acontecimento se encontra em repouso.

CONTRAÇÃO DO ESPAÇO
Num referencial em que um objeto se encontra em movimento, o comprimento desse objeto na direção do movimento é menor que o comprimento medido num referencial em que o objeto está em repouso
Se uma pessoa estivesse dentro de uma nave a uma velocidade muito alta (v), próxima à velocidade da luz (c), veria os objetos de fora da nave com um comprimento (l) menor do que o real (L)
Gravidade: uma deformação do espaço-tempo
Sistema de coordenadas utilizado como base para o estudo da relatividade

Diferença da distância percorrida pelo raio de luz em repouso e em movimento
Cada acontecimento tem quatro coordenadas (ct, x, y, z) que dizem o local e a hora em que ele ocorreu, ocorre ou ocorrerá
Referenial em relação ao qual são válidas as Leis de Newton.
Se a força resultante sobre um objeto é nula, o objeto estará em repouso ou em movimento com velocidade constante.
Se a força resultante não for nula, o objeto terá uma aceleração igual à força resultante dividida pela massa.
REFERENCIAIS ACELERADOS
Um referencial que não seja inercial deverá ter,necessariamente, uma aceleração.
Segundo Newton, dentro deste tipo de referencial, todos os objetos nos quais a força resultante for nula serão acelerados com uma aceleração.
Nestes referenciais não se verifica a Lei de Inércia.

São diferentes em diferentes referenciais.
EXEMPLOS: Posição e Velocidade

Têm o mesmo valor em diferentes referenciais de inércia.
EXEMPLOS: O intervalo de tempo entre dois instantes, a distância entre dois pontos, a aceleração e a força
Qualquer massa possui uma energia associada
APLICAÇÕES PRÁTICAS RELATIVIDADE DE EINSTEIN
Energia Relativista
EM MOMENTO LINEAR
EM REPOUSO
CÁLCULO ENERGIA CINÉTICA
Para o limite das baixas velocidades
MECÂNICA NEWTONIANA
Um corpo massivo em repouso não possui energia cinética e pode ou não ter outras quantidades de energia interna armazenada
RELATIVIDADE
A massa de repouso de um corpo é a energia de repouso desse corpo
A posição de uma partícula, medida num instante de tempo t num referencial de inércia S, está relacionada com a posição e o tempo medidos num outro referencial de inércia S´, através das relações
As Leis da Física num referencial num campo gravitacional uniforme são equivalentes às Leis num referencial de inércia sem gravidade.
1ª Lei de Newton ou Lei da Inércia
2ª Lei de Newton ou Lei Fundamental da Dinâmica


3ª Lei de Newton ou Lei da Ação – Reação
Lei da Conservação do Momento Linear


Lei da Gravitação Universal

ELEVADOR EM REPOUSO NUM REFERENCIAL ENERCIAL
NAVE NO ESPAÇO
NAVE NO ESPAÇO
As leis de Newton, juntamente com as Leis de Kepler ajudaram na consolidação da mecânica clássica.
Esta permitiu descrever o movimento dos corpos planetários e celestes e explicar o seu movimento, assim como o movimento de queda livre, explicado pela gravidade.

A
teoria da relatividade
é o conjunto de teorias elaboradas por Albert Einstein, publicada em 1905, que se pode dividir em:
Relatividade especial ou restrita

Relatividade geral.


Baseado nas equações de Maxwell, Einstein afirmou que:
A velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos os observadores inerciais;
As leis da física devem ser as mesmas para todos os sistemas inerciais;
REFERENCIAIS DE INÉRCIA
GRANDEZAS FÍSICAS RELATIVAS
GRANDEZAS FÍSICAS INVARIANTES
"A paixão pela matemática pode revelar um novo mundo"
Isaac Newton
Newton: Um objeto cai porque está sujeito à força da gravidade

Einstein: A gravidade é uma deformação no espaço-tempo
Data de nascimento: 04 de janeiro de 1643

Data de falecimento: 31 de março de 1727






Descobriu a "Lei da Gravitação Universal". Publicou diversos trabalhos sobre mecânica, astronomia, física, química, matemática, alquimia e teologia.
Cientista e um dos maiores estudiosos da história
GPS
MAGNETISMO
CENTRAIS NUCLEARES
James Maxwell
Heinrich Hertz
D
escoberta feita e anunciada pelos cientistas do Observatório de Interferometria Laser de Ondas Gravitacionais dos Estados Unidos da América
Albert Einstein

Data de nascimento: 13 de junho de 1831

Data de falecimento: 05 de junho de 1879






Estabeleceu a relação entre eletricidade, magnetismo e luz.
Previu as ondas de rádio.
COLISÃO BURACOS NEGROS
Físico e matemático
Gravação do som da colisão entre dois buracos negros produzindo ondas gravitacionais

Data de nascimento: 22 de fevereiro de 1857

Data de falecimento: 1 de janeiro de 1894



Descobriu as ondas eletromagnéticas.
Criou os aparelhos emissores e detetores de ondas de rádio previstas por Maxwell.
Prova de que estas deformações existem no tecido espaço-tempo e que perturbam os campos gravitacionais

Data de nascimento: 14 de março de 1879

Data de falecimento: 18 de abril de 1955



Físico e matemático

É um dos maiores génios da humanidade, tendo desenvolvido a Teoria da Relatividade.
Recebeu o Prêmio Nobel de Física com os seus trabalhos sobre o efeito fotoelétrico e a teoria quântica.
PARADOXO DOS GÉMEOS
"A lógica pode levar-nos de A a B. A imaginação, a qualquer lugar."


Data de nascimento: 15 de fevereiro de 1564

Data de falecimento: 08 de janeiro de 1642

Matemático, físico, astrónomo e filósofo

Fundamentou cientificamente a Teoria Heliocêntrica de Copérnico. Inventou a luneta telescópica, idealizou o primeiro relógio e Enunciou as leis que reagem ao movimento pendular

"A matemática é o alfabeto que Deus usou para escrever o Universo"
Galileu Galilei

BIBLIOGRAFIA
www.infoescola.com
www.raiosinfravermelhos.blogspot.pt
www.cienciaetecnologias.com
www.fisicamoderna12a.blogspot.pt
www.efeitojoule.com
www.astropt.org

TRABALHO REALIZADO POR
Beatriz Barros
Daniel Pedro
Eduarda Marques
Inês Alexandre

Disciplina: Física
Ano Letivo: 2015/2016
12ºB
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