Diferenciando os efeitos físicos e visuais na geometrização da Teoria da Relatividade Especial: uso do diagrama Minkowski no ensino superior
Date
2021-02-19Author
Chacon-Rodrigues, Marina [UNIFESP]
Advisor
Magalhães, Nadja Simões [UNIFESP]Type
Trabalho de conclusão de curso de graduaçãoMetadata
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Distinguishing physical effects from visual effects in geometrized special relativity theory: Use of Minkowski diagram in undergraduate coursesAbstract
A presente monografia sobre a cinemática da teoria da relatividade especial se vale pela importância de compreender um dos pilares da física contemporânea em estudos de altas velocidades sem gravidade, que explica fenômenos como movimentos de partículas elementares e de jatos de buracos negros. A problemática tratada, de acordo com Fernanda Ostermann, é a importância de enfatizar a diferença entre as palavras "ver" e "medir" na teoria, e suas consequências fenomenológicas, pois tal confusão ocorre em livros didáticos de física e pode gerar consequências interpretativas educacionais. Neste sentido, é introduzido o diagrama de Minkowski como metodologia e ferramenta matemática para geometrizar o estudo, e demonstrar as diferenças entre os efeitos físicos (medidos utilizando-se a simultaneidade) e efeitos visuais, particularmente o de deformação aparente. Em especial, apresenta-se uma aplicação com jatos de buracos negros. Conclui-se que a utilização de geometria da abordagem de Minkowski é um recurso viável para facilitar a compreensão da teoria e dos fenômenos relativísticos. Espera-se que essa abordagem geométrica favoreça o entendimento do assunto por futuros interessados, discentes e docentes, podendo vir a agregar no ensino formal. The present monograph on the kinematics of the Theory of Special Relativity is worth
the importance of understanding one of the pillars of contemporary physics in studies of high
speeds without gravity, which explains phenomena such as movements of elementary
particles and jets of black holes. The problem addressed, according to Fernanda Ostermann, is
the importance of emphasizing the difference between the words "see" and "measure" in the
theory, and their phenomenological consequences, as such confusion occurs in physics
textbooks and can generate educational interpretive consequences. In this sense, the
Minkowski diagram is introduced as a methodology and mathematical tool to geometrize the
study, and the differences between the physical effects (measured using simultaneity) and
visual effects, particularly the apparent deformation, are demonstrated. In particular, an
application with black hole jets is presented. It is concluded that the use of geometry of the
Minkowski approach is a viable resource to facilitate the understanding of the theory and
relativistic phenomena. It is expected that this geometric approach favors the understanding of
the subject by future interested parties, students and teachers, and may come to add to formal
education.
Citation
CHACON-RODRIGUES, Marina. Diferenciando os efeitos físicos e visuais na geometrização da Teoria da Relatividade Especial: Uso do diagrama de Minkowski no ensino superior. 2021. 165 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Ciências) - Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas, Universidade Federal de São Paulo, Diadema, 2021.Keywords
Relatividade EspecialDiagrama de Minkowski
Efeitos Visuais
Educação
Special relativity
Visual effects
Minkowski Diagram
Education
Collections
- Ciências (Licenciatura) [119]