Relatividade

Nesta aula serão apresentados o contexto histórico e conceitos relacionados ao estudo da relatividade restrita e geral. Serão abordados os problemas enfrentados pela Física Clássica que originaram os estudos a respeito da dilatação do tempo, contração do espaço, massa relativística e demais conceitos. Aproveite os videos, imagens e definições para conhecer este importante conteúdo de Física Moderna.

Relatividade restrita

A teoria da relatividade restrita trabalha com a ausência de campos gravitacionais e possui dois postulados:

1. Todas as leis da natureza são as mesmas em todos os sistemas de referência inerciais (sistemas de referência não-acelerados).

2. A velocidade de propagação da luz no vácuo é a mesma em todos os sistemas de referência inerciais (sistemas de referência não-acelerados).

Saiba um pouco mais sobre esta visita à casa de Albert Einstein e ao Centro Europeu para a Pesquisa Nuclear - CERN através da página do professor Leandro no Facebook.

Dilatação do tempo

Contração do comprimento

Massa relativística

A famosa equação E = m.c²

Exercícios sobre relatividade restrita

1)(UFRGS 2011) De acordo com a Teoria da Relatividade quando objetos se movem através do espaço-tempo com velocidades da ordem da velocidade da luz, as medidas de espaço e tempo sofrem alterações. A expressão da contração espacial é dada por L = Lo(1 - v2/ c2)1/2, onde v é a velocidade relativa entre o objeto observado e o observador, c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, L é o comprimento medido para o objeto em movimento, e Lo é o comprimento medido para o objeto em repouso. A distância Sol-Terra para um observador fixo na Terra é Lo = 1,5.10^11 m Para um nêutron com velocidade v = 0,6 c, essa distância é:

a) 1,2.10^10 m b) 7,5. 10^10 m c) 1,0.10^11 m d) 1,2.10^11 m e) 1,5.10^11 m

2) (FGV 2016) Não está longe a época em que aviões poderão voar a velocidades da ordem de grandeza da velocidade da luz(c) no vácuo. Se um desses aviões, voando a uma velocidade de 0,6c passar rente à pista de um aeroporto de 2,5 km percorrendo- a em sua extensão, para o piloto desse avião a pista terá uma extensão, em km de: a.1,6 b.2,0 c.2,3 d.2,8 e.3,2

3) (UFPE-PE) Um astronauta é colocado a bordo de uma espaçonave e enviado para uma estação espacial a uma velocidade constante v = 0,8 c, onde c é a velocidade da luz no vácuo. No referencial da espaçonave, o tempo transcorrido entre o lançamento e a chegada na estação espacial foi de 12 meses. Qual o tempo transcorrido no referencial da Terra, em meses?

4) (UNIFOR-CE) Uma partícula, cuja massa de repouso é M, é acelerada a partir do repouso até atingir 60% da velocidade de propagação da luz no vácuo. Na situação final, a massa da partícula será igual a:

a) 0,6 M b) 1 M c) 1,25 M d) 1,4 M e) 1,5 M