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Apresentação do acadêmico Rafael Palota para a disciplina de Atividades de Ensino de Física III

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  • 1. Colidindo partculas: histria, momentum e energia Parte 2

2. O que vimos?

  • A origem dos aceleradores
  • Hoje
    • As partculas elementares
    • Alguns centros de pesquisas
  • O Grande Colisor de Hdrons ( LHC )
    • Alguns dados
    • Os detectores
  • Leis de conservao
    • Momentum linear
    • Energia
  • O que acontece noLHC ?

3. Uma questo

  • Como pode duas partculas colidirem e, aps a coliso, outras partculas de massas muito maiores do que estas surgirem?

4. Uma melhor descrio da realidade

  • Como foi mencionado, as partculas que colidem no LHC chegam a velocidades prximas a da luz. Nessa condio, o formalismo newtoniano para a descrio do movimento no apropriado.

5. Uma melhor descrio da realidade

  • Quando trabalhamos com velocidades da ordem dec,entra em cena a teoria proposta por Einstein no incio do sculo passado, a relatividade especial.

6. Uma melhor descrio da realidade

  • Em 1905, Einstein desenvolve sua teoria em cima de dois postulados aparentemente simples:
  • As leis da fsica so as mesmas em todos os referenciais inerciais. No existe um referencial absoluto.
  • A velocidade da luz na vcuo possui o mesmo valorcem todas as direes e em todos os referenciais inerciais.

7. Uma melhor descrio da realidade

  • Usando esses postulados, ele chegou em resultados surpreendentes, conhecidos comoequaes de transformaes de Lorentz :

8. Uma melhor descrio da realidade

  • Das transformaes d Lorentz, obtm-se dois outros resultados importantes, a dilatao dos tempos e a contrao das distncias:

9. Uma melhor descrio da realidade

  • O fator conhecido com fator de Lorentz, dado por

10. Uma melhor descrio da realidade

  • Quando dois prtons colidem em um dos detectores, quem observa do laboratrio ir ver no duas bolinhas chocando-se, como nas figuras anteriores, mas sim duas panquecas colidindo, isso porque em velocidades prximas ac , quem esta em repouso no laboratrio ver uma contrao do tamanho das partculas na direo do movimento.

11. Uma melhor descrio da realidade 12. Uma melhor descrio da realidade

  • Agora, se continuarmos definindo o momentum de um partcula simplesmentecomo o produto de sua massa por sua velocidade, o momentum no ser o mesmo para observadores situados em diferentes referenciais. Dessa forma, devemos mudar a definio do momentum para uma forma tal que a lei de conservao do momentum continue a ser respeitada.

13. Uma melhor descrio da realidade

  • Nesse sentindo, iremos definir o momentum com sendo
  • sendox a distncia percorrida pela partcula do ponto de vista de um observador externo et 0o intervalo de tempo prprio, medido pela partcula.

14. Uma melhor descrio da realidade

  • Com essa nova definio, podemos chegar a concluso de que o momentum

15. Uma melhor descrio da realidade

  • Ou ainda, comox/ t velocidadevda partcula, temos:
  • Em termos vetoriais,

16. Uma melhor descrio da realidade

  • Com essa nova formulao, podemos determinar uma nova relao entre momentum e energia total. Essa nova relao expressa como

17. Uma melhor descrio da realidade

  • Desta relao, podemos chegar a equao mais conhecida da fsica, a equao de equivalncia entre massa e energia, proposta por Einstein:

18. Uma melhor descrio da realidade 19.

  • Perguntas?

20.

  • Obrigado