1) O documento discute conceitos fundamentais da física do "muito grande", incluindo unidades de medida como ano-luz e parsec para grandes distâncias no espaço.
2) É explicado que a luz não é instantânea e que observamos objetos no espaço não no presente, mas no passado devido à distância.
3) Há uma introdução sobre estrelas, incluindo seu nascimento a partir de nuvens de gás e o tempo que esse processo leva.
3. • Ano Luz (a.l.) – Distância percorrida pela luz num ano.
Unidade utilizada para medir distâncias entre estrelas e
galáxias.
• Velocidade da Luz = 300 000 km/s
• 1 a.l. = 9,5 biliões de km
Medidas Astronómicas (Unidade Astronómica (UA)
4. A unidade astronómica
Uma unidade astronómica (UA) é a distância média da Terra ao Sol.
Esta distância é cerca de
150 milhões de quilómetros.
1 UA ≈ 150 000 000 km
Se compararmos as distâncias entre a Terra e os planetas e a Terra e as estrelas (para além do
Sol) verificamos que estas são muito maiores… Os astrónomos usam outras unidades.
6. O ano – luz (a.l.)
Um ano – luz é a distância que a luz consegue percorrer num ano.
Num ano, a luz percorre, aproximadamente 9,5 bilhões de quilômetros.
1 a.l. ≈ 9,5 bilhões de quilômetros ≈ 9,5 x 1012 Km
*Medida de espaço e
não de tempo!
7. A luz não é instantânea.
Percorre uma distância.
1,12s – Lua
8,5 min – Sol
Não observamos o presente em nenhum momento.
8. Outras distâncias medidas em ano – luz:
As Estrelas mais afastadas
da Via Láctea distam entre
si cerca de 100 000 a.l.
O Grupo Local estende-se no
espaço cósmico por cerca de
5 000 000 a.l.
As distâncias entre Enxames
de Galáxias são da ordem dos
100 000 000 a.l.
9.
10. • Parsec (pc) – Outra unidade utilizada para medir distâncias entre
estrelas e galáxias.
1 pc = 3,26 a.l.
11. Algumas distâncias
Terra - Sol 8,3 min luz
Alpha Centauri 4 a.l.
Diâmetro da Via Láctea 100 000 a.l.
Galáxia de Andrómeda 2,3 milhões a.l.
Limite do Universo visível 13,7 mil milhões a.l.
15. •As estrelas parecem ser eternas mais não são elas
nascem vivem e morrem..
•As estrelas nascem ou seja,formam-se quando uma
enorme nuvem de gás começa a se concentrar,ficando
cada vez menor e mais quente. As partes mais
externas da nuvem,começam então a cair em direção
ao centro. Esse nascimento pode levar um milhão de
anos,o que não é muito tempo quando se fala de
estrelas.
20. • O princípio da relatividade foi introduzido na ciência moderna por Galileu, segundo
Galileu: não existe sistema de referência absoluto.
• Com isso, elaborou um conjunto de transformações chamadas “transformadas de Galileu”
História
21. Einstein inicia seu desenvolvimento da teoria da relatividade enunciando os dois
famosos postulados da relatividade especial:
“ As leis da física são as mesmas em
qualquer referencial inercial.’’
“ A velocidade da luz tem o mesmo valor em
qualquer referencial inercial.”
Imagem:FotografiadeAlbetEintein/
DorisUlmann/LibraryofCongress,Prints
&PhotographsDivision,[reproduction
numberLC-USZC4-4940]/PublicDomain.
Postulados da relatividade
22. Gravidade não é uma força, é um conjunto de ações e comportamentos
observados.
Newton – força que se propaga instantaneamente;
Einstein – massas seguem a curvatura do espaço tempo.
Terra
Sol
Rotação
Uma nova visão da gravidade
Curvatura
23. Princípio da Relatividade de Einstein
Princípio geral da relatividade: As leis da física da natureza são
as mesmas para qualquer observador, esteja ele em movimento
acelerado ou não.
Princípio da covariância geral: As leis da Física têm a mesma
forma em todos os sistemas de coordenadas.
Princípio da invariância local de Lorentz: As leis da
relatividade se aplicam localmente para todos os observadores
inerciais.
24. Espaço tempo curvo
Corpos se movem em linha reta no espaço-tempo, mas parecem mover-
se em curvas pois o espaço é curvo.
Espaço-tempo afeta o movimento dos corpos assim como o movimento
dos corpos afeta o espaço-tempo.
25. Dilatação do tempo
Com a teoria da relatividade, Einstein propôs que a única grandeza que
não dependia do referencial adotado era a velocidade da luz. O tempo e o
espaço passaram a ser relativos e a inter-relacionados.
c
d
t
1
1
Observador: 1O
Distancia: 1d
Note que para v≠0, Δt é sempre maior que Δt’ !!
“Um relógio avança com a máxima velocidade quando está em
repouso em relação ao observador. Quando se move com uma
velocidade v relativa ao observador, a sua velocidade de avanço é
diminuída pelo fator ”22
/1 cv
Ex.: “O Paradoxo dos Gêmeos”, pág.: 278 do livro de Física.
26. Massa variável
É consequência dos postulados de Einstein que um corpo
com massa jamais terá velocidade maior do que a luz.
²
²
1
0
c
v
m
m
27. Massa e energia
Essa equação simples implica que a massa pode ser
convertida em energia, e vice-versa.
².cmE
28.
29. Geometria e à Estrutura do Universo
Universo Fechado (Esférico)
Universo Aberto (Hiperbólico)
Universo Plano (Euclidiana)
30. Densidade crítica
As possibilidades de o Universo se expandir para sempre
ou se contrair a partir de um momento dependem da
densidade crítica de matéria nele existente.
A densidade crítica de matéria é dada por:
G
H
c
..8
.3 2
0