Autor Tópico: Animação sobre Relatividade  (Lida 4311 vezes)

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Offline Südenbauer

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Animação sobre Relatividade
« Online: 04 de Dezembro de 2007, 16:01:02 »
Dica do Delerue:
http://www.onestick.com/relativity/ara.swf

Bem didático.
« Última modificação: 04 de Dezembro de 2007, 17:02:43 por Fernando »

Offline Vito

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #1 Online: 04 de Dezembro de 2007, 16:23:54 »
Não conecta nada, faça o mirror http://imageshack.us para poder a ver.

Offline SnowRaptor

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #2 Online: 03 de Janeiro de 2008, 17:17:28 »
Bastante didática!
Elton Carvalho

Antes de me apresentar sua teoria científica revolucionária, clique AQUI

“Na fase inicial do processo [...] o cientista trabalha através da
imaginação, assim como o artista. Somente depois, quando testes
críticos e experimentação entram em jogo, é que a ciência diverge da
arte.”

-- François Jacob, 1997

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #3 Online: 03 de Janeiro de 2008, 19:56:50 »
É... bem didático...

Mas tem algo mais didático? :P

Não consigo entender porque para o viajante o tempo passa mais devagar... ele não leva os mesmos 10 anos para chegar ao ponto e mais 10 anos para retornar?

Offline SnowRaptor

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #4 Online: 03 de Janeiro de 2008, 20:22:05 »
Não consigo entender porque para o viajante o tempo passa mais devagar... ele não leva os mesmos 10 anos para chegar ao ponto e mais 10 anos para retornar?

Reveja a parte sobre a mãe na terra olhando o relógio do filho do espaço. A velocidade da luz é constante e invariante (não depende do referencial). Mas para a mãe, a luz do filho percorre uma distância maior. Com a velocidade invariante, sobra o tempo para mudar e manter V=s/t.

E como mostra o começo da animação, o rapaz não sente que pra ele o tempo anda de maneira diferente do que andava antes.
Elton Carvalho

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #5 Online: 03 de Janeiro de 2008, 20:29:26 »
Não consigo entender porque para o viajante o tempo passa mais devagar... ele não leva os mesmos 10 anos para chegar ao ponto e mais 10 anos para retornar?

Reveja a parte sobre a mãe na terra olhando o relógio do filho do espaço. A velocidade da luz é constante e invariante (não depende do referencial). Mas para a mãe, a luz do filho percorre uma distância maior. Com a velocidade invariante, sobra o tempo para mudar e manter V=s/t.

E como mostra o começo da animação, o rapaz não sente que pra ele o tempo anda de maneira diferente do que andava antes.

Certo, mas se para o rapaz, se ele tem que percorrer 10 anos luz à uma velocidade próxima à da luz, não se passam 10 anos?

Offline SnowRaptor

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #6 Online: 03 de Janeiro de 2008, 20:30:35 »
Mas pra ele não são 10 anos-luz, é menos, pois as distâncias também parecerão menores.
Elton Carvalho

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #7 Online: 03 de Janeiro de 2008, 21:25:26 »
Mas pra ele não são 10 anos-luz, é menos, pois as distâncias também parecerão menores.

Bom, a distância pode parecer menor, mas ela não muda. É esta parte que não entendo: como a distância muda para ele? Como é que  a distância deixa de ser de 10 anos-luz?

Offline SnowRaptor

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #8 Online: 03 de Janeiro de 2008, 21:27:34 »
Me expressei mal. As distâncias serão menores. Isso acontece quando você força a luz que sai da nava a se mover a c também.
Elton Carvalho

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Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #9 Online: 03 de Janeiro de 2008, 21:50:26 »
Ahh, explicar a Relatividade! E pensar que eu reclamava da Mecânica Quântica anos atrás! :hihi:

Atheist

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #10 Online: 03 de Janeiro de 2008, 21:57:25 »
Me expressei mal. As distâncias serão menores. Isso acontece quando você força a luz que sai da nava a se mover a c também.

Ta aí o problema... eu consigo abstrair em reações químicas, mas em distância diminuíndo realmente, isso é complicado... :D

Offline Luis Dantas

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #11 Online: 03 de Janeiro de 2008, 21:59:11 »
Eu tinha uma perplexidade assim diante dos números imaginários.  Acabei percebendo que não há como reduzi-los a algo mais familiar; é um conceito novo e ponto final.
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The stanza uttered by a teacher is reborn in the scholar who repeats the word

Em 18 de janeiro de 2010, ainda não vejo motivo para postar aqui. Estou nos fóruns Ateus do Brasil, Realidade, RV.  Se a Moderação reconquistar meu respeito, eu volto.  Questão de coerência.

Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #12 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:00:50 »
Ninguém nunca te falou sobre Tensores, Dantas? Hehehehehe...

Tinha uma amiga minha que falava assim: "no final do século XIX, quando a física ainda fazia sentido..."

:lol:

Offline Luis Dantas

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #13 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:11:23 »
Não, desconheço o conceito de tensores.  Recomenda?
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Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #14 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:15:24 »
O básico sobre eles não é lá muito diferente do conceito de matriz, mas é mais amplo e genérico. Eu custei um bocado a digerir a noção. Mas são essenciais para entender a matemática por trás da Relatividade, por exemplo, então eu realmente recomendo uma leitura para quem quiser encarar um estudo formal sobre o tema.

Offline Luis Dantas

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #15 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:25:23 »
E tem gente que pensa que eu sou inteligente e bem informado... ah, se eles soubessem... :)
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Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #16 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:43:03 »
Ei, não custava tentar...

Mas não tema! Não desisti de fazer aquela apostila em pdf sobre Relatividade! Só preciso de um pouco mais de foco e concentração no trabalho :hihi:

Offline Hold the Door

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #17 Online: 03 de Janeiro de 2008, 22:44:32 »
A quem interessar possa, Introdução aos tensores, pelo prof. Henrique Fleming, da Usp:

http://www.fma.if.usp.br/~fleming/tensor/index.html
Hold the door! Hold the door! Ho the door! Ho d-door! Ho door! Hodoor! Hodor! Hodor! Hodor... Hodor...

Tarcísio

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #18 Online: 04 de Janeiro de 2008, 00:43:24 »
Engraçado, eu nunca estudei essas coisas, fora a teoria, e a relatividade sempre fez sentido.

Vamos dizer que esteja eu aqui em casa e o Atheist lá em sampa. A luz, no caso, demoraria um segundo pra chegar lá e outro pra voltar aqui. Se eu for na velocidade da luz e voltar, e nada se move mais rápido que a luz, eu iria lá, voltaria, e não perceberia a viagem. Agora, se eu fosse numa velocidade um pouco menor que a da luz ao invés de não perceber a viagem eu sentiria que ela foi muito mais breve do que realmente foi.

Comprendeu Atheist?

Os entendidos acham que a explicação está boa?

Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #19 Online: 04 de Janeiro de 2008, 09:34:55 »



Fiz um gráfico meio tosco no Paint, mas acho que dá para ilustrar a situação.

O eixo vertical, v, indica a velocidade de um corpo qualquer medida no referencial do laboratório -- ou seja, de um observador parado na Terra, etc. O eixo horizontal, tau, indica o tempo próprio do corpo que se movimenta em relação ao laboratório.

Uma conseqüência da Relatividade é que podemos encarar o tempo como se fosse mais uma coordenada, exatamente como a altura, comprimento e largura. Assim, podemos descrever a velocidade de um corpo qualquer em suas componentes v_x, v_y, v_z (componentes da velocidade nas direções x, y e z) e também v_t (componente da velocidade na "direção" tempo!). Para simplificar, vou deixar u apenas com duas componentes: uma espacial, que chamarei de u_v e uma temporal, que chamarei de u_tau.

Ora, na Relatividade, o módulo do vetor velocidade, u, será SEMPRE igual a c! Isso porque ainda que um corpo esteja em repouso num determinado referencial, ele estará pelo menos "se movendo" para frente no tempo com velocidade c.

Olhemos para o gráfico de novo. Um corpo que se move a uma determinada velocidade v=u_v no referencial do laboratório terá uma componente temporal de velocidade u_tau, que podemos calcular assim:

u_tau = c*cos(theta)
u_v = c*sen(theta)

sendo:
cos^2(theta) + sen^2(theta) = 1

onde theta é o ângulo formado entre a linha vermelha e a horizontal.

Suponhamos que sen(theta) seja igual a 0.8 -- ou seja, que o nosso móvel está andando com 80% da velocidade da luz em relação ao nosso laboratório. Reparem, então, que enquanto se passa 1 segundo no laboratório, indicado pela curva circular preta no eixo tau, para o nosso móvel vai se passar apenas 0.6 segundos!

Em outras palavras, enquanto no laboratório contamos, por exemplo, 10 segundos para o móvel chegar até certo ponto, um relógio acoplado ao móvel medirá apenas 6 segundos!

Atheist

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #20 Online: 04 de Janeiro de 2008, 18:51:57 »
Engraçado, eu nunca estudei essas coisas, fora a teoria, e a relatividade sempre fez sentido.

Vamos dizer que esteja eu aqui em casa e o Atheist lá em sampa. A luz, no caso, demoraria um segundo pra chegar lá e outro pra voltar aqui. Se eu for na velocidade da luz e voltar, e nada se move mais rápido que a luz, eu iria lá, voltaria, e não perceberia a viagem. Agora, se eu fosse numa velocidade um pouco menor que a da luz ao invés de não perceber a viagem eu sentiria que ela foi muito mais breve do que realmente foi.

Comprendeu Atheist?

Os entendidos acham que a explicação está boa?

Entendo em relação à sensação, mas a distância percorrida permanece a mesma.

Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #21 Online: 04 de Janeiro de 2008, 19:06:49 »
Não é, não, Atheist. Este é a grande sacada da Relatividade: para a pessoa viajando rápido, nada parece diferente do que sempre foi. Ainda segundo o meu exemplo, o móvel viajando a 80% da velocidade da luz vai medir 6 segundos (enquanto nós marcados 10s no laboratório). Ele terá viajado 48 segundos-luz, de acordo com suas medidas, mas nós no laboratório teremos medido 80 segundos-luz de distância.

Compreende? 

Offline Delerue

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #22 Online: 05 de Janeiro de 2008, 19:54:22 »
Atheist, você tem que aceitar duas premissas pra entender a relatividade:
1- nada no Universo pode ultrapassar a velocidade da luz; se algo tentar, papai do céu vai lá corrigir;
2- por causa disso vão existir paradoxos; aceite-os.

Bom, pelo o que me lembro da animação (quando entendi prometi que iria escrever um texto, mas não escrevi...) a idéia é que como a bolinha do lado de fora (o fóton) da nave do Al vai quicar na velocidade da luz, então se a nave do Al viajar a qualquer velocidade, quem tiver olhando de fora (parado) veria a bolinha com uma velocidade superior à da luz (lembre da velocidade diagonal na animação). Como, segundo a Teoria da Relatividade, é impossível que algo ultrapasse a velocidade da luz, então papai do céu atrasa a velocidade da nave do Al para quem está observando não notar a quebra da Lei. No entanto, e aqui parece haver um paradoxo, para o Al ele está na velocidade dele lá (99.5% da luz), e o fóton do lado de fora está quicando na velocidade da luz. Então, como papai do céu teve que atrasar o tempo do Al para não acabar com a integridade do Universo (hihihi), o tempo do Al em relação à mãe dele vai passar mais devagar. Note pro 'em relação', pois pro Al o tempo continua passando igual (lembra dele ainda no trem quicando a bola com a mão e o tempo ficando mais lento sem ele perceber?). Mas, ei, pra ele a nave continua na velocidade 99.5% da luz, então tem que haver uma correção aí. Por isso que a distância parece encurtar. Na verdade, ela não encurtou. Foi o tempo que passou mais devagar (por causa da correção). O único 'bug' que o Al consegue reparar é que ele chegou na loja de brinquedos antes dos 10 anos-luz previstos. Posteriormente tem o lance do policial parecer 'squished' (comprimido), mas fica pra próxima, ou talvez você mesmo entenda agora. ;)

Se ainda não entendeu nada, releia mais uma vez, com calma. Se ainda não entendeu, diga onde exatamente que tentarei explicar de outra maneira. Mas não desista, hehehe. Ninguém vai te sacanear, pois quem disser que é simples de entender a relatividade está é mentindo. ;)
« Última modificação: 05 de Janeiro de 2008, 20:02:43 por Delerue »
O maior equívoco de uma idéia que pretende ser respeitada é encaixar a coerência no argumento, e não o argumento na coerência.
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Offline Dbohr

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #23 Online: 05 de Janeiro de 2008, 20:13:38 »
Citar
Mas não desista, hehehe. Ninguém vai te sacanear, pois quem disser que é simples de entender a relatividade está é mentindo.

Grande verdade :-)

Offline Delerue

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Re: Animação sobre Relatividade
« Resposta #24 Online: 05 de Janeiro de 2008, 20:45:47 »
Engraçado, eu nunca estudei essas coisas, fora a teoria, e a relatividade sempre fez sentido.

Vamos dizer que esteja eu aqui em casa e o Atheist lá em sampa. A luz, no caso, demoraria um segundo pra chegar lá e outro pra voltar aqui. Se eu for na velocidade da luz e voltar, e nada se move mais rápido que a luz, eu iria lá, voltaria, e não perceberia a viagem. Agora, se eu fosse numa velocidade um pouco menor que a da luz ao invés de não perceber a viagem eu sentiria que ela foi muito mais breve do que realmente foi.

Comprendeu Atheist?

Os entendidos acham que a explicação está boa?

O problema dessa sua explicação é que ela confunde por tratar de um intervalo de tempo muito curto. Se a viagem demorasse 10 segundos pra quem está do lado de fora, ela não iria demorar 10 segundos para você (que estaria viajando quase na velocidade da luz). Esse é o ponto que parece gerar mais problema pra quem não entende a relatividade. O tempo realmente passa mais devagar, e nada depois compensa isso, de forma que quando o Al voltou a mãe dele tinha de fato envelhecido 20 anos, e ele apenas 2 anos. Ou seja, ambos puderam comprovar que não se trata de uma ilusão nem uma brincadeira de Einstein ou do papai do céu (bem, aí pode até ser, hihihi).
O maior equívoco de uma idéia que pretende ser respeitada é encaixar a coerência no argumento, e não o argumento na coerência.
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