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Revisaremos os conceitos de referencial e de referencial inercial. Enunciaremos o princípio da relatividade de Galileu.

Veremos como relacionar as medidas da posição de objetos realizadas por diferentes observadores na mecânica newtoniana, as chamadas transformações de Galileu. Em seguida, apresentaremos a composição de velocidades de Galileu e veremos que ela está em contradição com o eletromagnetismo.

Apresentaremos a hipótese do éter luminífero, que poderia conciliar as transformações de Galileu com o eletromagnetismo. Discutiremos um experimento, conhecido como experimento de Michelson-Morley, que ajudou a descartar tal hipótese, pavimentando o caminho para a relatividade de Einstein.

Apresentaremos os postulados da relatividade especial. Em seguida, veremos uma consequência profunda desses postulados, a chamada relatividade da simultaneidade.

Apresentaremos as transformações de Lorentz, que substituem as transformações de Galileu na relatividade especial. Introduziremos o fator gama, que é fundamental no estudo da relatividade. Encerraremos a aula mostrando um exemplo.

Aprenderemos a relacionar o intervalo de tempo medido por um relógio com o intervalo de tempo medido por um observador que veja o relógio se movendo. Apresentaremos um exemplo.

Veremos como relacionar o comprimento de uma régua em seu referencial próprio com o comprimento que apresenta para um observador que a vê se mover. Apresentaremos um exemplo.

Resolveremos um exercício sobre uma viagem espacial hipotética, que envolve os efeitos cinemáticos da teoria da relatividade restrita estudados até o momento.

Veremos como varia a frequência de uma onda de luz quando há movimento relativo entre a fonte da onda e o observador. Apresentaremos um exemplo de como esse efeito pode ser usado para calcular a velocidade de uma galáxia

Apresentaremos a expressão que relaciona as velocidades de um objeto que se move ao longo do eixo x medidas em dois referenciais, de acordo com a teoria da relatividade restrita. Mostraremos que essa expressão está de acordo com o princípio da constância da velocidade da luz.

Veremos as expressões que relacionam as velocidades de um objeto medidas em dois referenciais, para o caso geral em que o movimento do objeto não necessariamente se encontra ao longo do eixo x. Apresentaremos um exemplo que evidencia o fato de que a lei de composição de velocidades relativística resulta sempre em valores de velocidade menores que c.

Iniciaremos o estudo da dinâmica relativística analisando a conservação do momento linear em uma colisão entre dois objetos idênticos. Mostraremos que o momento linear do sistema não é conservado se utilizarmos as leis de composição de velocidades relativísticas e a expressão não relativística para o momento linear.

Apresentaremos a expressão relativística para o momento linear. Introduziremos os conceitos de massa de repouso e massa relativística e finalizaremos com um exemplo.

Introduzimos os conceitos de energia de repouso e energia relativística, passando pela definição da energia cinética relativística. Ao final, relacionamos a energia e o momento linear relativístico e analisamos o caso particular em que a massa de repouso é nula.

Apresentamos dois exemplos de conversão entre energia e massa: a fusão de um próton e um nêutron para formar um núcleo de deutério e a criação de um par elétron-pósitron a partir de um fóton energético.

Nesta aula, são resolvidos três exercícios sobre energia relativística.

Nesta aula, é resolvido um exercício que envolve os conceitos de energia e momento relativísticos.