A Física do século XXA Física do século XX
Lorde Kelvin (1824-1907)Físico inglês
Conferência na Royal Society em março de 1900 A completude da Física: A mecânica de Newton O eletromagnetismo de Maxwell A termodinâmica de Boltzmann
“Não há nada mais a descobrir em Física”
As duas pequenas “nuvens” no horizonte da Física
As duas “nuvenzinhas”As duas “nuvenzinhas”
O fracasso das experiências de O fracasso das experiências de Michelson e Morley, ao medir a Michelson e Morley, ao medir a velocidade da luz através do éter velocidade da luz através do éter em direções perpendiculares.em direções perpendiculares.
A dificuldade em explicar a A dificuldade em explicar a distribuidistribuiçção de energia na ão de energia na radiaradiaçção de um corpo aquecido.ão de um corpo aquecido.
InterferômetroInterferômetro
InterferômetroInterferômetro
Interferômetro Interferômetro
As “tempestades” das As “tempestades” das duas nuvenzinhasduas nuvenzinhas O nascimento da Física ModernaO nascimento da Física Moderna
A teoria da RelatividadeA teoria da Relatividade
A Física QuânticaA Física Quântica
TEORIA DA RELATIVIDADE
Postulados:
1- As leis das físicas são as mesmas em todos os referenciais inerciais
2- A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor c em relação a qualquer referencial inercial, independentemente da velocidade da fonte de luz
DILATAÇÃO DO TEMPODILATAÇÃO DO TEMPO
Primeiro evento: a lanterna emitindo um pulso de luzPrimeiro evento: a lanterna emitindo um pulso de luzSegundo evento: o pulso de luz chegando a lanterna Segundo evento: o pulso de luz chegando a lanterna R´ : referencial em repouso em relação ao local onde R´ : referencial em repouso em relação ao local onde ocorreram os eventosocorreram os eventosR : referencial em movimento em relação ao local onde R : referencial em movimento em relação ao local onde ocorreram os eventosocorreram os eventos
DILATAÇÃO DO TEMPODILATAÇÃO DO TEMPO
Observe que em relação a R´ Observe que em relação a R´ 2d = c. 2d = c. t´ ou seja :t´ ou seja :
c
dt
2
DILATAÇÃO DO TEMPODILATAÇÃO DO TEMPO
DILATAÇÃO DO TEMPODILATAÇÃO DO TEMPO2
. tcx
Em relação a R temos : d = c . t percorrendo d/2 na ida e d/2 na volta.Sendo assim para cada metade temos:
2
. tcx
Enquanto isso para R, o vagão se move a uma velocidade v se deslocando uma distancia v. t. No triangulo retângulo da figura temos :
222
2
.
2
.
2
.
tvtctc
c2. t 2 = c2. t´2+ v2. t2
c2. t 2 - v2. t2 = c2. t´2
(c2- v2)t2 = c2. t´2
22
222
vc
tct
2
22
222
1c
vc
tct
2
2
1c
v
tt
CONTRAÇÃO DO COMPRIMENTOCONTRAÇÃO DO COMPRIMENTO
A medida do comprimento será medida a partir de dois referenciais . R:referencial em repouso em relação ao corpo cujo (túnel) comprimento será medido R´: referencial móvel em relação ao corpo (túnel) cujo comprimento será medido
CONTRAÇÃO DO CONTRAÇÃO DO COMPRIMENTOCOMPRIMENTO
Para R o comprimento do túnel é L Para R o comprimento do túnel é L
Sendo assim: L = v.t
Para R´ o túnel tem comprimento L´
Então: L´= v.t´
Como
2
2
1c
v
tt
2
2
1...c
vtt
Substituindo na expressão de L´ temos:Substituindo na expressão de L´ temos:
2
2
1.c
vtvL
Como L = v.t,
2
2
1.c
vLL
Massa relativísticaMassa relativística
mo = massa em repouso
m = massa em movimento
2
2
1c
v
mm o
EQUIVALENCIA ENTRE MASSA E ENERGIAEQUIVALENCIA ENTRE MASSA E ENERGIA
EE0 0 = m. c= m. c22