Eventos do Instituto Federal do Espírito Santo, 7ª Semana da Matemática do Ifes

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CÁLCULO, RELATIVIDADE E UMA DAS FÓRMULAS MAIS FAMOSAS DA FÍSICA

Sr. Douglas Araujo Victor, Sr. Caio Angelo da Silva, Sr. Cesar Turczyn Campos

Última alteração: 2018-05-17

Resumo


Até o início do século XX ideias de grandes físicos como Sir Isaac Newton, que fundamentaram a mecânica clássica, vigoravam de maneira predominante; as teorias existentes forneciam um embasamento teórico e matemático suficiente para explicar os fenômenos visualizados e estudados até então. Tal era a certeza em tais teorias que o conhecido físico Lorde Kelvin chegou a dizer em 1900 que: “Não há nada de novo para ser descoberto na física, tudo o que resta são medições mais e mais precisas”. Porém, a partir do século XX, com o inicio da física moderna, questionamentos começaram a ser feitos acerca das ideias e teorias vigentes até então. Descobertas foram sendo feitas e no meio desse fervor cientifico surgem as famosas teorias de Einstein. Um de seus importantes legados científicos, a Teoria da Relatividade, trouxe uma nova interpretação acerca do universo, estabelecendo relações tanto teóricas quanto matemáticas, como dilatação temporal, contração espacial e defeito de massa que implicaram na mudança de assuntos bem conhecidos e estudados como energia cinética, energia mecânica, momento linear, dentre outros. Desses últimos estudos surge o conceito de energia de repouso de um corpo, ideia essa que é representada matematicamente pela famosa fórmula de Einstein: E=mc2. O presente trabalho trata da interpretação física e matemática de tais teorias que vieram com a relatividade e, principalmente, dessa mundialmente famosa equação. Além disso, será discutida a transição da física clássica newtoniana para a física moderna de Einstein; tal transição representou uma mudança teórica na interpretação do universo e nas ideias matemáticas aplicadas a conceitos já existentes como energia e momento. A dedução da fórmula E=mc2 utiliza diversos conceitos de cálculo diferencial e integral que serão abordados juntamente com a sua interpretação física. Será abordado o desenvolvimento matemático desses conceitos relativísticos a partir da física Newtoniana. Dessa forma, será mostrado como chegar a conclusões tão famosas como a energia de repouso e sua fórmula a partir de conceitos conhecidos da física clássica, como energia cinética e momento linear, utilizando as ferramentas matemáticas citadas. Tal abordagem, além de mostrar de onde vem a fórmula E=mc2 e sua interpretação e aplicações no mundo real, mostra como a matemática pode ser utilizada para interpretar e desenvolver ideias na Física.