Teoria da Relatividade Especial

Apresentação em tema: "Teoria da Relatividade Especial"— Transcrição da apresentação:

1 Teoria da Relatividade Especial
Professor José Ranulfo

2 Roteiro Introdução Transformação de Galileu (Relatividade de Galileu)
Experimento de Michelson-Morley Postulados da Relatividade Registrando um evento Consequências dos postulados

3 Relatividade Especial
Postulados da Relatividade Especial

4 referenciais inerciais. Não Existem referenciais absoluto.
Postulados da Relatividade 1. Postulado da Relatividade: As leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. Não Existem referenciais absoluto. Observações: Galileu postulou que as leis da mecânica eram as mesmas em todos os referenciais inerciais. Einstein ampliou a ideia para incluir todas as leis da física (especialmente as do eletromagnetismo e da ótica). Esse postulado não afirma que os valores medidos das grandezas físicas são os mesmos para todos os observadores inerciais.

5 Postulados da Relatividade
2. Postulado da Velocidade da Luz: A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor e igual a c em todas as direções e em todos os referenciais inerciais. Observações: Outra forma de enunciar esse postulado é dizer que na natureza existe uma velocidade limite c, que é a mesma em todas as direções e em todos os referenciais inerciais, ou seja, qualquer partícula com massa diferente de zero não pode atingir tal velocidade. Embora os dois postulados tenham sido exaustivamente estados, nenhuma exceção até hoje foi descoberta. c = m/s Até agora usamos o valor aproximado de 3 x 108 m/s. Mas as vezes é conveniente usar o valor mais exato.

6 Os Cientistas já conseguiram acelerar elétrons a 0,99999999995c
Postulados da Relatividade Os Cientistas já conseguiram acelerar elétrons a 0, c

7 Evento e Registro de um Evento

8 Evento Um evento é simplesmente algo acontece (colisão de duas partículas, explosão, o acender de uma lâmpada, etc). Para registrar um evento, usamos um sistema de referência, ou referencial para medir 3 coordenadas espaciais e uma temporal. O evento não faz parte de nenhum referencial em particular.

9 Registrando um evento Relógios Sincronizados
Obs.: Isso é interessante na relatividade pois veremos que o espaço e o tempo estão interligados.

10 Consequências dos Postulados

11 Relatividade da simultaneidade

12

13 Relatividade do Tempo

14 Relatividade do tempo (Dilatação do tempo)

15 Relatividade do tempo (Dilatação do tempo)

16 Relatividade do tempo (Dilatação do tempo)
De modo geral, os resultados da ”antiga relatividade”constituem uma boa aproximação se v < 0,1c.

17 Relatividade do tempo (Dilatação do tempo)
Quando dois eventos ocorrem no mesmo ponto de um referencial inercial o intervalo de tempo entre os evento, medidos nesse referencial, é chamado de intervalo de tempo próprio ou tempo próprio. Quando esse intervalo de tempo é medido em outro referencial o resultando é sempre maior que o intervalo de tempo próprio.

18 Relatividade das Distâncias

19 Relatividade das distância (Contração do Comprimento)
OBS.: A contração só se da na direção do movimento.

20 Relatividade das distância (Contração do Comprimento)
O comprimento L0 de um corpo medido no referencial em que o corpo se encontra estacionário é chamado de comprimento próprio ou comprimento de repouso. O comprimento medido em outro referencial em relação ao qual o corpo está se movendo (direção da dimensão que está sendo medida) é sempre menor que o comprimento próprio.

21 Exemplo Uma nave dirige-se verticalmente de encontro ao solo, com velocidade v igual a 0,6c em relação a ele. Em certo instante, ela está comento a passar por um pico de 1000m de altura medido por um observado fixo no solo. Vamos determinar a que altura a nave se encontra nesse mesmo instante, medida por um de seus tripulantes.

22 Um dos fatos que comprovam a Teoria da Relatividade Restrita (relógio microscópico)
Raios cósmicos incidentes nas altas camadas da atmosfera produzem partículas instáveis, denominadas mésons . Sabe-se que a vida média de um méson , medida num referencial em repouso em relação a ele, é de 2,2 s, aproximadamente. Após esse curtíssimo intervalo de tempo o méson  desintegra-se, dando origem a outras partículas. Os mésons produzidos nas altas atmosfera movem-se a uma velocidade igual a 0,998c. Calcule a distância que os mésons percorrem, medidas a partir do referencial R’. Calcule o tempo de vida médio dos mésons, medidos a partir do referencial R.

23