@AstroUFABC

Pieter Westera

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Qual foi a situação mais inusitada que passou dando aulas?

Este ask não é bem para este tipo de pergunta e também não sei nenhuma resposta (Já teve situações inusitadas nas aulas, mas nada que se destecasse).
Mas achei rude não responder nada.
Feliz Ano Novo!

Atualmente é possível fazer descobertas físicas puramente via teoria e matemática, assim como Einstein?

viniciusproenca01’s Profile PhotoVinícius Antunes de Proença
Boa tarde,
ainda é possível, sim. Em alguns campos é até inevitável, já que, nestes campos, não é possível cada cientista fazer e financiar seu próprio experimento. Muitas teorias atuais na Cosmologia são apenas criações mentais (até serem confirmadas ou refutadas por experimentos).
Mas, igual ao Einstein, é necessário conhecer os dados observacionais, assim como a teoria vigente e outras teorias propostas para conseguir formular uma nova teoria que faça sentido.
Abraço!

Olá, professor. Gostaria de saber como vocês astrofísicos conseguem calcular a idade de uma estrela. Seria de grande ajuda. Obrigado desde já.

Boa noite,
boa pergunta!
De fato não é fácil.
A determinação da idade de uma estrela é feita comparando suas propriedades mensuráveis (basicamente, o espectro) com previsões de modelos estelares.
Estes modelos calculam a evolução de uma estrela a partir do colapso de uma nuvem de gás em função do tempo, usando as leis da física. Eles são muito sofisticados e computadores poderosos levam dias para calcular a evolução de uma estrela. Eles prevêem, entre outras grandezas, o espectro emitido pela estrela modelo para cada idade.
Aquele espectro modelo que bate melhor com o espectro medido da estrela dá a idade da estrela.
Abraço!

1) De acordo com a Relatividade Especial, se observo um carro (com um motorista) se deslocando em relação a mim a 100km/h, vejo que ele se contrai na direção de seu movimento e sei que o tempo medido pelo motorista é dilatado com relação ao meu. (...)

(...)

2)(...)Fazendo um experimento no qual luz sai do porta-malas do carro e vai em linha reta até o capô dianteiro, onde reflete em um espelho e volta ao porta-malas, a velocidade da luz medida deve ser a mesma para o motorista e para mim. Vamos pensar na situação do meu ponto de vista. (...)

(...)

3)(..)No percurso de ida da luz, ela além de percorrer o comprimento L do carro, percorre mais um tanto X devido ao deslocamento dele. Já na volta percorre L-X, pois está em sentido contrário ao movimento do carro, e no final das contas esse efeito se anula, e a luz percorre 2L. (..)

(...)

4)(..)Se para o motorista o carro tem comprimento L’, para ele a luz percorrerá 2L’. Sendo t o tempo que eu meço do percurso total da luz, então 2L = c*t. De maneira análoga, 2L’= c*t’. Mas, como sei que t’L’. Portanto, eu observaria uma dilatação do comprimento do carro! (...)

(...)

5) (...) Sei que está errado, mas onde está meu erro? Muitíssimo obrigado!!

Boa noite!
Esta é bastante específica!
Chamamos de v a velocidade do carro em relação a você (em módulo), que também é sua velocidade em relação ao carro (então v = 100km/h; Aliás, isto é uma velocidade muito baixa para se perceber efeitos relativísticos). Seguindo a sua notação, o referencial sem linha (o de L e t) é o nosso, e o com linha (de L' e t'), o do carro.
O erro está no passo três: O X da ida do raio de luz não é igual ao X da volta. Chamamos eles de X_1 e X_2, e os tempos de percurso da ida e da volta, de t_1 e t_2. Obviamente, vale t_1 + t_2 = t.
Inicialmente, a luz e o capô estão na distância L. A luz viaja com velocidade c e o capô, com velocidade v. A luz alcança o capo quando percorreu L a mais que o capô, já que ela "correu atrás" do capô: c*t_1 = v*t_1 + L => t_1 = L/(c-v) e X_1 = c*t_1 - L = v*t_1 = vL/(c-v)
Agora, a luz e o porta-malas estão na distância L. A luz viaja com velocidade c e o porta-malas, com velocidade v, mas agora luz e porta-malas vão de encontro. A luz alcança o porta-malas quando os dois somados percorreceram L: c*t_2 + v*t_2 = L => t_2 = L/(c+v) e X_2 = L - c*t_2 = v*t_2 = vL/(c+v)
A luz percorre, então (sempre no nosso referencial): (L + X_1) + (L - X_2) = 2L + vL/(c-v) - vL/(c+v) = 2L + vL*(1/(c-v) - 1/(c+v)) = 2L + vL*((c+v)/(c-v)(c+v) - (c-v)/(c+v)(c-v)) = 2L(1 + v^2/(c^2-v^2)) > 2L.
Assim, L é menor que c*t/2 e pode ser menor que L', o que de fato é o caso, fazendo o cálculo até o final.
Espero que deu para entender. Fazer um passo a passo detalhado com explicações é bem mais fácil na louça.
Senão, fique a vontade para pedir mais detalhes
Abraço

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Language: English