100 Anos de Luz e Energia - O Blog do Físico

100 Anos de Luz
e Energia
O Centenário da Teoria da Relatividade de
Einstein
- WILDSON W DE ARAGÃO
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Quem foi Albert Einstein?
• Albert Einstein (1879 - 1955) foi um físico e humanista alemão, radicado
nos Estados Unidos, autor da teoria da relatividade. Prêmio Nobel de
Física de 1921.
• Teoria da Relatividade Restrita (1905); Teoria da Relatividade Geral (1915).
• Abriu-se caminho para a fabricação de uma potente arma nuclear.
• Pediu para assinar a petição que clamava pelo fim da produção de armas
nucleares.
• Curiosidade: nunca foi um aluno brilhante.
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A Teoria da Relatividade
• Mudou o pensamento da
humanidade a respeito de
espaço e tempo.
• Tempo
como
quarta
dimensão.
• Tenta unificar a Física
Clássica com a Física
Quântica.
• Explica fenômenos que
ocorrem em referenciais a
altas
velocidade
(comparáveis à da luz).
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© Ciência Hoje
Por que “Relatividade”?
• Mecânica: Velocidade é uma grandeza relativa.
1
(
2
• Energia Cinética
mv²) e Quantidade de
Movimento (mv) também são relativos.
• Para altas velocidades, essa relatividade traz
consequências “estranhas”.
• Velocidade da Luz: c = 3. 108 m/s.
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Que coisas “estranhas” são essas?
• Dilatação do Tempo:
Para referenciais com altas
velocidades, o tempo se dilata,
passando mais lentamente.
Paradoxo dos Gêmeos.
• Contração do Comprimento:
O Comprimento de corpos
que viajam à velocidades
comparáveis à da luz diminui.
“Efeito Espaguete”.
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A: Carro em movimento.
B: Carro em repouso.
Transformações de Lorentz-Einstein
Contração do comprimento.
Dilatação do tempo.
Lo = Comprimento do objeto
para o observador em
repouso.
to = tempo para o observador em
repouso.
c = velocidade da luz.
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A Comprovação da Teoria da
Relatividade
• Uma equipe de astrônomos comprovou a
Teoria de Einstein durante um Eclipse, em
Sobral (CE) – Brasil, em 29 de maio de 1919.
• Observaram o desvio de luz de uma estrela ao
passar pelo Sol.
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Relatividade no dia a dia
• GPS – Global Positioning System:
Utiliza dados de 24 satélites ao redor da Terra para a
determinação correta da posição.
Necessita de correções relativísticas devido a alta
velocidade dos satélites (14 mil km/h).
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Equação de Einstein
• Equivalência entre Massa e Energia:
E = m c²
?
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A LUZ
• Agente físico responsável pelas sensações
visuais.
• Dualidade da Luz: Onda/partícula.
• Efeito Fotoelétrico: Hertz, Einstein, Planck.
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Efeito Fotoelétrico
• Ao ser iluminado, um metal emite radiação.
Ei = Ø + Ec
h = constante de Planck
6,626. 10-34 J. s
Ei = h.f (quantum)
Ec = (1/2). m.v²
Ø = função trabalho (metal)
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Dualidade Ondas Partícula
• A Luz e qualquer radiação eletromagnética
possui
propriedades
corpusculares
(partículas).
• Partículas também possuem propriedades
ondulatórias (Louis De Broglie - 1923).
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Radiação Eletromagnética
• Espectro Eletromagnético:
Mostra todos os tipos de luzes do Universo.
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Avanços na Ciência: Astronomia
A descoberta das ondas ultravioletas e infravermelho possibilitou ao homem
conhecer melhor o Universo.
Nebulosa de Órion
Visível (esuqerda) e Infravermelho (direita) © Robert Gendler
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Nebulosa do Unicórnio
©Robert Gendler
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Supernova 2005 ke
Observada no espectro visível
(esquerda), ultravioleta (centro) e
infravermelho (direita)
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Como enxergamos a Luz?
• Possuímos o melhor equipamento óptico que
se conhece atualmente: o olho humano.
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Bio Óptica humana
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LUZ e ENERGIA
• A Energia está presente em quase todas as nossas atividades
diárias.
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Energia Elétrica no Brasil
• Matriz Hidroelétrica (rios e bacias).
Energia potencial acumulada pela água.
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© Itaipu Binacional
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© Itaipu Binacional
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Transmissão
Linhas de Transmissão
© Eletrobras
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Fontes Alternativas
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Termelétrica;
Eólica;
Solar;
Biomassa/Bioenergia;
Nuclear;
Geotérmica;
Maremotriz.
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Muito Obrigado!
Luz e Energia
©WWDEARAGAO 2015
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