1) O documento discute conceitos fundamentais da física do "muito grande", incluindo unidades de medida como ano-luz e parsec para grandes distâncias no espaço. 2) É explicado que a luz não é instantânea e que observamos objetos no espaço não no presente, mas no passado devido à distância. 3) Há uma introdução sobre estrelas, incluindo seu nascimento a partir de nuvens de gás e o tempo que esse processo leva.

1. A Física do “muito grande”

3. • Ano Luz (a.l.) – Distância percorrida pela luz num ano.
Unidade utilizada para medir distâncias entre estrelas e
galáxias.
• Velocidade da Luz = 300 000 km/s
• 1 a.l. = 9,5 biliões de km
Medidas Astronómicas (Unidade Astronómica (UA)

4. A unidade astronómica
 Uma unidade astronómica (UA) é a distância média da Terra ao Sol.
 Esta distância é cerca de
150 milhões de quilómetros.
1 UA ≈ 150 000 000 km
Se compararmos as distâncias entre a Terra e os planetas e a Terra e as estrelas (para além do
Sol) verificamos que estas são muito maiores… Os astrónomos usam outras unidades.

5. Distância dos principais planetas do Sistema Solar ao Sol:

6. O ano – luz (a.l.)
Um ano – luz é a distância que a luz consegue percorrer num ano.
Num ano, a luz percorre, aproximadamente 9,5 bilhões de quilômetros.
1 a.l. ≈ 9,5 bilhões de quilômetros ≈ 9,5 x 1012 Km
*Medida de espaço e
não de tempo!

7. A luz não é instantânea.
Percorre uma distância.
1,12s – Lua
8,5 min – Sol
Não observamos o presente em nenhum momento.

8. Outras distâncias medidas em ano – luz:
As Estrelas mais afastadas
da Via Láctea distam entre
si cerca de 100 000 a.l.
O Grupo Local estende-se no
espaço cósmico por cerca de
5 000 000 a.l.
As distâncias entre Enxames
de Galáxias são da ordem dos
100 000 000 a.l.

10. • Parsec (pc) – Outra unidade utilizada para medir distâncias entre
estrelas e galáxias.
1 pc = 3,26 a.l.

11. Algumas distâncias
Terra - Sol 8,3 min luz
Alpha Centauri 4 a.l.
Diâmetro da Via Láctea 100 000 a.l.
Galáxia de Andrómeda 2,3 milhões a.l.
Limite do Universo visível 13,7 mil milhões a.l.

14. Estrelas: Introdução
Como_Funciona_o_Universo_(HD)_—_Estrelas

15. •As estrelas parecem ser eternas mais não são elas
nascem vivem e morrem..
•As estrelas nascem ou seja,formam-se quando uma
enorme nuvem de gás começa a se concentrar,ficando
cada vez menor e mais quente. As partes mais
externas da nuvem,começam então a cair em direção
ao centro. Esse nascimento pode levar um milhão de
anos,o que não é muito tempo quando se fala de
estrelas.

17. CURIOSIDADE

18. Astros em Escala

20. • O princípio da relatividade foi introduzido na ciência moderna por Galileu, segundo
Galileu: não existe sistema de referência absoluto.
• Com isso, elaborou um conjunto de transformações chamadas “transformadas de Galileu”
História

21. Einstein inicia seu desenvolvimento da teoria da relatividade enunciando os dois
famosos postulados da relatividade especial:
“ As leis da física são as mesmas em
qualquer referencial inercial.’’
“ A velocidade da luz tem o mesmo valor em
qualquer referencial inercial.”
Imagem:FotografiadeAlbetEintein/
DorisUlmann/LibraryofCongress,Prints
&PhotographsDivision,[reproduction
numberLC-USZC4-4940]/PublicDomain.
Postulados da relatividade

22. Gravidade não é uma força, é um conjunto de ações e comportamentos
observados.
Newton – força que se propaga instantaneamente;
Einstein – massas seguem a curvatura do espaço tempo.
Terra
Sol
Rotação
Uma nova visão da gravidade
Curvatura

23. Princípio da Relatividade de Einstein
Princípio geral da relatividade: As leis da física da natureza são
as mesmas para qualquer observador, esteja ele em movimento
acelerado ou não.
Princípio da covariância geral: As leis da Física têm a mesma
forma em todos os sistemas de coordenadas.
Princípio da invariância local de Lorentz: As leis da
relatividade se aplicam localmente para todos os observadores
inerciais.

24. Espaço tempo curvo
Corpos se movem em linha reta no espaço-tempo, mas parecem mover-
se em curvas pois o espaço é curvo.
Espaço-tempo afeta o movimento dos corpos assim como o movimento
dos corpos afeta o espaço-tempo.

25. Dilatação do tempo
Com a teoria da relatividade, Einstein propôs que a única grandeza que
não dependia do referencial adotado era a velocidade da luz. O tempo e o
espaço passaram a ser relativos e a inter-relacionados.
c
d
t
1
1 
Observador: 1O
Distancia: 1d
Note que para v≠0, Δt é sempre maior que Δt’ !!
“Um relógio avança com a máxima velocidade quando está em
repouso em relação ao observador. Quando se move com uma
velocidade v relativa ao observador, a sua velocidade de avanço é
diminuída pelo fator ”22
/1 cv
Ex.: “O Paradoxo dos Gêmeos”, pág.: 278 do livro de Física.

26. Massa variável
É consequência dos postulados de Einstein que um corpo
com massa jamais terá velocidade maior do que a luz.
²
²
1
0
c
v
m
m



27. Massa e energia
Essa equação simples implica que a massa pode ser
convertida em energia, e vice-versa.
².cmE 

29. Geometria e à Estrutura do Universo
Universo Fechado (Esférico)
Universo Aberto (Hiperbólico)
Universo Plano (Euclidiana)

30. Densidade crítica
As possibilidades de o Universo se expandir para sempre
ou se contrair a partir de um momento dependem da
densidade crítica de matéria nele existente.
A densidade crítica de matéria é dada por:
G
H
c
..8
.3 2
0

 

31. Expansão do Universo
DHv .0