Relatividade

Objetivos

Esta cadeira sobre a teoria da relatividade restrita estabelece os conceitos importantes e desenvolve as equações necessárias para a compreensão da teoria. Efeitos cinemáticos físicos como a contração do espaço, dilatação do tempo e o paradoxo dos gémeos serão explicados. Diagramas de espaço-tempo serão usados. Processos dinâmicos relativistas serão também introduzidos e a fórmula E=mc² será deduzida.

Programa

1 - Relatividade Galileana. Princípio da relatividade restrita de Einstein. O conceito de espaço-tempo e diagramas de Minkowski. Efeitos cinemáticos na teoria da relatividade restrita. Lei da adição das velocidades. O paradoxo dos gémeos e outros paradoxos. Dinâmica em relatividade restrita. Energia relativista e momento relativista. Quadri-vetores e propriedades de transformação. Colisões relativistas. O princípio de equivalência e relatividade geral.

2 - Energia de ligação nuclear. Isótopos. Reações nucleares. Cisão e fusão. O neutrino. Radioatividade: alfa, beta e gama. Cadeias de desintegração nuclear. Lei do declínio radioativo. Meia-vida. Atividade.

Métodos de Ensino

50%: exame final
30%: avaliação contínua através de projecto de grupo e apresentação de resolução na aula.
20% avaliação contínua, através de resolução de série de exercícios nas aulas.
Cerca de 30% da avaliação contínua tem uma componente de programação e computação.

Bibliografia

1. Sebentas Universitárias de Física: Eletromagnetismo, Mecânica Analítica, Relatividade Restrita, Física Estatística, N. Sá, Nova Gráfica (2022). Terceira Sebenta.

2. Physics for Students of Science and Engineering, A. Stanford e J. Tanner, Academic Press (1985). Capítulo 22 e 24.3.

3. Modern Physics for Science and Engineering, M. Burns, Physics Curriculum & Instruction (2012). Capítulos 1 a 4.

4. Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, R. Serway e J. Jewett, Cengage Learning (2013), Capítulo 39.

Método de Avaliação