os acontecimentos a e b são simultâneos no referencial próprio da régua. porém, no referencial...

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Uma régua em movimento Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B. ct m x A B M 4 2

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Page 1: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Uma régua em movimento

ct

m

xA

B

M

Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B.

4

2

Page 2: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski – 1ct

xA

B

M

ct

x

O eixo corresponde à linha de universo da extremidade

esquerda da régua. O eixo , por sua vez, corresponde à linha de

simultaneidade a equitemp 0 que liga os acontecimentos a .

ct

x

t

A B

Page 3: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski – 2ct

xA

B

M

ct

x

Os triângulos e são congruentes. Daqui resulta que o ângulo

entre o eixo e o eixo é igual ao ângulo entre o eixo e o eixo .

Esse ângulo é . Tem-se: tan .

ct ct x x

ABD ACE

D

C

E

Page 4: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski – 3A transformação de Lorentz movimentos inerciais (rectas) Princípio

tem de ser têm de dar origem a da

uma transformação linear movimentos inerciais (rectas) relatividade

O eixo deve corresponder a

O eixo deve corresponder a

0

0

x ct

ct x

tanO eixo deve, também, corresponder a

O eixo deve, também, corresponde r taa n

x ct x

ct ct x

1 2

1 2

tan , tan , tan

,

ct ct x x x ct v c

ct ct x x x ct

Page 5: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski – 4

1 2

1 1

2 2

1 2

,

1

1

,

ct ct x x x ct

ct ct ct c tx ct x ct

ct ct c t c t

c t c t x x x ct

2 2

2 2

2

1

1

11 1

1

c t ct c t ct

x x x x

Page 6: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski

ct

x

ct

x

2 2 2 1c t x

2 2 2 1x c t

x ct

2

1 1tan tanh , cosh ,

1 1

1 1ln

2 1

ct ct

x x

0

1

1

Page 7: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Coordenadas numdiagrama de Minkowski

ct ct

x

x

A

Ax

Act

Ax

Act

equitemp

equitemp

equiloc

equiloc

Page 8: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Equitemps & Equilocs – 1

Equitemps e equilocs definidos em relação ao referencial S (do laboratório)

ct ct

x

x

Page 9: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Equitemps & Equilocs – 2

Equitemps e equilocs definidos em relação a S’

ct ct

x

x

Page 10: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

A simultaneidade é relativa – 1ct

x

A B

ct

x

A Bct ct

Act

Bct

AxBx

Os acontecimentos A e B são simultâneos em S. No entanto, estes dois

acontecimentos não são simultâneos em S’: A é posterior a B em S’.

equitemp

equitemps

Page 11: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

A simultaneidade é relativa – 2

Os acontecimentos A e B são simultâneos em S’. No entanto, estes dois

acontecimentos não são simultâneos em S: A é anterior a B em S.

ct ct

x

x

A Bct ct

Act

Bct

Ax Bx

A

B

equitempequitemps

Page 12: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Factor de Bondi

0 22 0

2

1 2 0

1 0 1

2

1

2

11 1 1

2

factor de 1

Bondi 1

T TT T

T T

T T T

T T T

Page 13: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Diagrama de Minkowski:Vectores unitáriosct ct

x

x0e0f

1f

1e

2 2 2 1c t x

2 2 2 1x c t

x ct

0 0 0

1 1 1

cosh sinh1

sinh cosh1

f e e

f e e

Page 14: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Dilatação do tempo – 1

0 0 0 10 0

2 2 20 0

1 0

2

0

1

1 1 1Área

2 2AB

cT cTAB cT

AB AC CB AC cT cT cT

CB vT T T

S cT cT AC CB cT

f e ef

e

e

��������������

��������������������������������������������������������

��������������

����������������������������

Page 15: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Dilatação do tempo – 2

0 0 0 10 0

2 2 20 0

1 0

2

0

1

1 1 1Área

2 2AB

cT cTAB cT

AB AC CB AC cT cT cT

CB vT T T

S cT cT AC CB cT

e f fe

f

f

��������������

��������������������������������������������������������

��������������

����������������������������

Page 16: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Paradoxo dos gémeos

0 0 0 0

0 0 10

0 0 1

2OA AB OB T T

T T

f g e

f e e

g e e

������������������������������������������

2

1

1

30.75

41 4

1.511971

tan 36.8699

tanh 0.9730

00

00

0

2

2

TOA c

TAB c

OB cT

f

g

e

��������������

��������������

��������������

B

O

A

P

Q

Page 17: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Contracção do espaço – 1

1 0 1 00 1

2 2 21 0

0 0

0

20 0

1

1

1 1Área

2 2AB

L LAB L

AC AB BC AC L L L

BC LL L

S L L AB BC L

f e ee

f

e

��������������

��������������������������������������������������������

��������������

����������������������������

Page 18: Os acontecimentos A e B são simultâneos no referencial próprio da régua. Porém, no referencial do laboratório, A é anterior a B

Contracção do espaço – 2

1 0 1 00 1

2 2 21 0

0 0

0

20 0

1

1

1 1Área

2 2AB

L LAB L

AC AB BC AC L L L

BC LL L

S L L AB BC L

e f ff

e

f

��������������

��������������������������������������������������������

��������������

����������������������������