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As novas regras

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MUDANÇAS RADICAIS II: relação entre massa e energia

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Na mecânica clássica massa e energia são conceitos distintos com propriedades físicas distintas. Já sabemos que o trabalho W realizado para acelerar uma partícula do repouso até uma velocidade v é igual ao aumento na energia cinética T da partícula (Teorema Trabalho-Energia Cinética). Na relatividade, ao efetuarmos esse cálculo chegamos a uma redefinição da energia cinética na relatividade que passa a ser definida como:


.Essa relação relativística é cheia de novidades interessantíssimas e que causou uma revolução na Física e em áreas afins com as aplicações tecnológicas decorrentes. Primeira novidade: nessa expressão o segundo termo introduz uma energia que não tem análogo clássico e que depende somente da massa de repouso sendo constante. Essa energia é chamada energia de repouso da partícula. Assim, a cada massa de repouso m0 há uma energia de repouso que nos permite interpretar que a massa de repouso é mais uma forma de energia!

A segunda novidade: o primeiro termo é entendido como sendo a energia total relativística da partícula.

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O que leva à fusão dos conceitos de massa e energia numa única lei de conservação de massa-energia. Massa e energia são grandezas intercambiáveis na Relatividade Restrita.









É importante perceber também que o trabalho realizado sobre a partícula leva a um aumento em sua massa:

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Perceba que se a energia tende a um valor infinito. Ou seja, um trabalho infinito precisaria ser realizado para acelerar a partícula até uma velocidade igual a c. A velocidade da luz coloca então um limite de velocidade que não pode ser ultrapassado!