FÍSICA MODERNA

 

            As teorias do início do século tiveram grande impacto sobre o desenvolvimento da Física. A partir delas, chegamos a diversas outras conclusões que revolucionaram a Ciência e cujo impacto experimentamos até hoje no desenvolvimento da eletrônica, das telecomunicações, na medicina e em muitas outras áreas. O estudo dessas teorias e suas consequências denominaram Física Moderna.

 

            Em 1905 Einstein publicou os primeiros dos seus célebres trabalhos. Adquirindo fama e reconhecimento. Na teoria da relatividade restrita, o objetivo de Einstein era o de descrever os fenômenos analisados a partir de sistemas de referência, que se movem com velocidade constante e em linha reta, um em relação ao outro. O fato de a velocidade destes ser constante, e o movimento retilíneo, fazia com que a sua teoria da relatividade fosse mais restrita. Dez anos depois Einstein elaborou uma teoria mais geral (sua Teoria Geral da Relatividade).Einstein trouxe assim novas concepções para o mundo físico, as quais permitiram entender algumas propriedades do Tempo, do Espaço e da Matéria.

 

Teoria da relatividade

 

            A teoria da relatividade está fundamentada em dois princípios onde as relações matemáticas que expressão leis físicas são as mesmas não importa seu referencial inercial, ou seja não existe um sistema de referência inercial. Outro princípio é que a velocidade da luz no vácuo não depende do sistema de referência inercial adotado. Observe que, se V=c=ΔS/Δt é constante para qualquer observador (referencial) então espaço (ΔS) e tempo (Δt) podem assumir valores diferentes dependendo do observador (referencial), pois o quociente ΔS/Δt é constante.

 

As medidas de tempo e espaço não são iguais para todos. Se um observador move-se em velocidade próxima a da luz, o tempo se dilata e o espaço se comprime em relação a outro observador em repouso. Einstein mostrou que a maneira como a mecânica clássica de Newton abordava alguns conceitos não se encaixava para algumas situações. Com este exemplo de Einstein que ao considerar um vagão em movimento retilíneo e uniforme com velocidade constante em relação ao observador no solo. No interior do vagão há um sistema de referência inercial.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Esta expressão matemática explica o exemplo:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ao colocar um objeto dentro do mesmo vagão que está em movimento retilíneo uniforme a uma velocidade constante em relação a um observador no solo. As dimensões do objeto serão máximas quando estiverem em repouso. Pois quando se move com velocidade constante o resultado da medida será paralela ao movimento, sendo menor que o resultado obtido em repouso relação ao observador no solo. Através deste exemplo é explicada a contração do espaço ou comprimento, sendo explicada pela expressão:

 

 

 

 

 

 

 

A massa é a medida da inércia de um corpo. Portanto a medida que a velocidade de um corpo  aumenta, sua inércia também aumenta, fazendo a massa tender ao infinito. A variação da massa pode ser expressa pela seguite expressão:

 

 

 

 

 

 

 

 

Nesta expressão a velocidade do corpo tende a velocidade da luz, quando o denominador tende a zero, asssim a massa tende ao infinito.

 

A equação mais conhecida de Einstein na teoria da relatividade é:

 

 

 

Einstein formulou esta equação para explicar a Teoria Relativística, onde a energia cinética relativística é a diferença da energia e a energia de repouso. Como existe uma constante, se a energia cinética relativística diminuir ou aumentar o mesmo ocorrerá com a massa.