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100 Anos de Luz e Energia
O Centenário da Teoria da Relatividade de Einstein
- WILDSON W DE ARAGÃO
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Quem foi Albert Einstein?
• Albert Einstein (1879 - 1955) foi um físico e humanista alemão, radicado nos Estados Unidos, autor da teoria da relatividade. Prêmio Nobel de Física de 1921.
• Teoria da Relatividade Restrita (1905); Teoria da Relatividade Geral (1915).• Abriu-se caminho para a fabricação de uma potente arma nuclear.• Pediu para assinar a petição que clamava pelo fim da produção de armas
nucleares.• Curiosidade: nunca foi um aluno brilhante.
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A Teoria da Relatividade• Mudou o pensamento da
humanidade a respeito de espaço e tempo.
• Tempo como quarta dimensão.
• Tenta unificar a Física Clássica com a Física Quântica.
• Explica fenômenos que ocorrem em referenciais a altas velocidade (comparáveis à da luz).
© Ciência Hoje
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Por que “Relatividade”?
• Mecânica: Velocidade é uma grandeza relativa.• Energia Cinética ( mv²) e Quantidade de
Movimento (mv) também são relativos.• Para altas velocidades, essa relatividade traz
consequências “estranhas”.• Velocidade da Luz: c = 3. 108 m/s.
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Que coisas “estranhas” são essas?• Dilatação do Tempo: Para referenciais com altas velocidades, o tempo se dilata, passando mais lentamente. Paradoxo dos Gêmeos.
• Contração do Comprimento: O Comprimento de corpos que viajam à velocidades comparáveis à da luz diminui. “Efeito Espaguete”.
A: Carro em movimento.B: Carro em repouso.
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Transformações de Lorentz-Einstein
c = velocidade da luz.
Contração do comprimento.
Lo = Comprimento do objeto para o observador em repouso.
Dilatação do tempo.
to = tempo para o observador em repouso.
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A Comprovação da Teoria da Relatividade
• Uma equipe de astrônomos comprovou a Teoria de Einstein durante um Eclipse, em Sobral (CE) – Brasil, em 29 de maio de 1919.
• Observaram o desvio de luz de uma estrela ao passar pelo Sol.
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Relatividade no dia a dia
• GPS – Global Positioning System: Utiliza dados de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação correta da posição. Necessita de correções relativísticas devido a alta velocidade dos satélites (14 mil km/h).
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Equação de Einstein
• Equivalência entre Massa e Energia:
E = m c²?
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A LUZ
• Agente físico responsável pelas sensações visuais.
• Dualidade da Luz: Onda/partícula.• Efeito Fotoelétrico: Hertz, Einstein, Planck.
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Efeito Fotoelétrico
• Ao ser iluminado, um metal emite radiação.
Ei = Ø + Ec
Ei = h.f (quantum)Ec = (1/2). m.v²Ø = função trabalho (metal)
h = constante de Planck6,626. 10-34 J. s
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Dualidade Ondas Partícula
• A Luz e qualquer radiação eletromagnética possui propriedades corpusculares (partículas).
• Partículas também possuem propriedades ondulatórias (Louis De Broglie - 1923).
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Radiação Eletromagnética
• Espectro Eletromagnético: Mostra todos os tipos de luzes do Universo.
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Avanços na Ciência: AstronomiaA descoberta das ondas ultravioletas e infravermelho possibilitou ao homem conhecer melhor o Universo.
Nebulosa de Órion
Visível (esuqerda) e Infravermelho (direita) © Robert Gendler
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Nebulosa do Unicórnio
©Robert Gendler
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Supernova 2005 keObservada no espectro visível (esquerda), ultravioleta (centro) e infravermelho (direita)
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Como enxergamos a Luz?
• Possuímos o melhor equipamento óptico que se conhece atualmente: o olho humano.
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Bio Óptica humana
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LUZ e ENERGIA• A Energia está presente em quase todas as nossas atividades
diárias.
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Energia Elétrica no Brasil
• Matriz Hidroelétrica (rios e bacias). Energia potencial acumulada pela água.
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© Itaipu Binacional
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© Itaipu Binacional
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Transmissão
Linhas de Transmissão
© Eletrobras
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Fontes Alternativas
• Termelétrica;• Eólica;• Solar;• Biomassa/Bioenergia;• Nuclear;• Geotérmica;• Maremotriz.
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Muito Obrigado!
Luz e Energia©WWDEARAGAO 2015