Introdução à Relatividade – Referenciais Inerciais e a Contração

DISCIPLINA:FÍSICA 1
PROFESSOR: DEMETRIUS
SÉRIE: 3º ANO
Temporada 2013
EPISÓDIO 1
UM RELATO GERAL
O começo...
Einstein nasceu na cidadezinha de Ulm, no sul da
Alemanha, em 14 de março de 1894. Sua mãe era
culta e gostava de tocar violino. Ela tinha apenas 21
anos quando ele nasceu. Seu pai, Hermann, era um
homem sociável e afável que adorava uma boa
cerveja alemã e gostava de recitar poesia. Ele
trabalhava com materiais elétricos.
Os estudos
Logo a família de Einstein se mudou para
Munique. Quando criança, era considerado uma
criança lerda e sonhadora. Certo dia, ganhou
de seu pai uma bússola – objeto que o deixou
muito intrigado. Aos 16 anos ingressou na ETH
para cursar engenharia,
mas se seu pai permitiu que
cursasse física.
Os postulados da
Relatividade Especial
• postulado
s. m.
• 1. O que se considera como fato reconhecido, como
axioma, como verdade indemonstrável, mas certa
ou necessária.
• 2. [Matemática] Princípio que, não tão evidente como o
axioma, se admite todavia sem discussão.
• 3. Tempo de provação que precede o noviciado.
axioma |acsi|
(latim axioma, -atis, do grego axíoma, -atos)
s. m.
Proposição tão evidente que não precisa ser demonstrada.
• 1º
Postulado
ou
Princípio
da
Relatividade: As Leis da Física são as
mesmas em todos os sistemas de
referência inerciais.
• 2º
Postulado
ou
Princípio
da
Constância da Velocidade da Luz: A
velocidade da luz no vácuo tem o
mesmo valor c para todos os sistemas
de referência inercial.
Refletindo sobre o primeiro
postulado...
Para refletir...
O planeta Terra
pode ser
considerado um
referencial inercial?
Referenciais inerciais x Referenciais não-inerciais
Uma pessoa no interior da
caixa não saberia explicar o
motivo da esfera ir para trás.
Um carro fazendo uma curva,
mesmo que com velocidade escalar
constante, a pessoa é arremessada
para fora da curva sem a existência
de uma forma de verdade na
horizontal..
Em referenciais acelerados e/ou que executam
curvas, o princípio da inércia não se mostra
válido, como nessas figuras.
• 1º
Postulado
ou
Princípio
da
Relatividade: As Leis da Física são as
mesmas em todos os sistemas de
referência inerciais.
Refletindo sobre o segundo
postulado...
• 2º
Postulado
ou
Princípio
da
Constância
da
Velocidade da Luz: A
velocidade da luz no
vácuo tem o mesmo
valor c para todos os
sistemas
de
referência inercial.
A ideia de referencial... Quantas trajetórias
possíveis podemos imaginar para o projétil?
O movimento relativo =]
V R = V A + VB
VR = V B - VA
E se VA e VB
forem
próximas à
velocidade da
luz???
• A velocidade da luz é a velocidade limite
da natureza. Nenhuma partícula que
possui
massa
pode
atingir
essa
velocidade,
apenas
as
propagações
eletromagnéticas.
O movimento relativo a altas
velocidades=]
E se VA e VB
forem
próximas à
velocidade da
luz???
Não importa a velocidade dos
referenciais, a soma das velocidades
não pode ultrapassar o valor da
velocidade da luz . Além disso, para
qualquer referencial inercial, a
velocidade da luz é sempre a mesma:
c.
1ª Consequência da Teoria:
A contração dos espaços
• Corpos que se desloquem a altas
velocidades (velocidades próximas à
velocidade da luz no vácuo) contraem-se
na direção do seu deslocamento.
Relatividade do comprimento:
Contração das Distâncias
2
v
L  L '. 1  2
c
Exercícios
• (1) Em uma espaçonave terrestre, cujo
comprimento próprio é 30 m, um astronauta
decide preparar seu almoço, hidratando uma
deliciosa sopa de legumes. Supondo que a nave
viaje com velocidade de 0,8c, (ou seja, 80% da
velocidade da luz), calcule:
a) O comprimento da nave para um observador
na Terra, medido na direção do seu
deslocamento.
Vamos fazer alguns exercícios do
livro?
Capítulo 48: A3, A4, V3 E V4
BONS ESTUDOS!