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