Velocidade da luz: diferenças entre revisões

Conteúdo apagado Conteúdo adicionado
m Foram revertidas as edições de 2804:DFC:40B:9001:506F:2FFD:9ED0:4367 para a última revisão de 2804:14C:5B84:9E8E:904:4BD8:A8FC:9B79, de 12h08min de 7 de setembro de 2020 (UTC)
Etiqueta: Reversão
JoNeuen (discussão | contribs)
História: Adicionei uma ligação para artigo sobre as medições da velocidade da luz de Léon Foucault.
 
(Há 9 revisões intermédias de 7 utilizadores que não estão a ser apresentadas)
Linha 1:
{{maisMais fontesnotas|Este artigo|ci||data=junho de 2017}}
{{Info
{|class="infobox" align="right" rules="all" style="margin-top:0; width:285px; border:solid 1px #111111;"
|título=Velocidade da luz
|-
|título-estilo=background-color:#FFD700
|colspan="2" style="text-align:center; padding:0; border-lbottom-widthbottom-width:0;" |
|imagem= Earth to Sun.png
|-
|imagem_tamanho= 312px
|colspan="2"|A [[Luz solar|luz]] do [[Sol]] demora aproximadamente oito minutos para chegar à [[Terra]], que está a uma distância média de cerca de 150 milhões de quilômetros, o que corresponde a uma [[unidade astronômica]].
|imagem_legenda= A [[luz solar|luz do Sol]] demora aproximadamente oito minutos para chegar à [[Terra]], que está a uma distância média de cerca de 150 milhões de quilômetros, o que corresponde a uma unidade astronômica.
|-
!colspan|tópico1="2"| Velocidade da luz no vácuo, em váriasdiferentes unidades
|dados1=299 792 458
|-
|rótulo1= [[metrosMetros por segundo]] (m/s)
|rótulo2= [[Quilômetros por hora]] (km/h)
| {{fmtn|299792458}}
|dados2= 1 079 252 848,8
|-
|rótulo3= [[Unidades astronômicas]] por [[dia]]
| [[quilómetros por segundo|quilômetros por segundo]] (km/s)
|dados3= 173,1446
| {{fmtn|299792.458}}
|rótulo4= [[Unidades de Planck]]
|-
|dados4= 1
| [[quilómetros por hora|quilômetros por hora]] (km/h)
|tópico5= Tempo aproximado que a luz percorre determinadas distâncias
| {{fmtn|1079252848,8}}
|rótulo5= 1 [[Metro]]
|-
|dados5= 3,3 [[Segundo#Múltiplos e submúltiplos|nanossegundo]]s
| [[Unidade Astronómica|Unidades Astronômicas]] por dia
|rótulo6= 1 [[Quilômetro]]
| 173,1446
|dados6= 3,3 [[Segundo#Múltiplos e submúltiplos|microssegundo]]s
|-
|rótulo7= De uma [[órbita geoestacionária]] até à Terra
| [[Unidade Natural|Unidades Naturais]] (ou [[unidades de Planck]])
|dados7= 0,12 [[segundo]]s
| 1
|rótulo8= O perímetro da Terra <small>([[Linha do equador|Equador]])<small>
|-
|dados8= 0,13 segundos
!colspan="2"|Tempo aproximado para a luz percorrer:
|rótulo9= Do [[Sol]] à [[Terra]]
|-
|dados9= 8,3 [[minuto]]s
| 1 metro
|rótulo10= 3,31 [[nanossegundoParsec]]s
|dados10= 3,26 [[ano]]s
|-
|rótulo11= Da estrela [[Alfa Centauro]] à Terra
| 1 quilômetro
|dados11= 4,4 anos
| 3,3 [[microssegundo]]s
|rótulo12= Atravessar a [[Via-Láctea]]
|-
|dados12= 100 000 anos
| De uma [[órbita geoestacionária]] até à Terra
|rótulo13= Da [[Galáxia de Andrômeda]] à Terra
| 0,12 [[segundo]]s
|dados13= 2 500 000 anos
|-
}}
| O perímetro da Terra ([[Equador (linha)|Equador]])
A '''velocidade da luz''' no [[vácuo]], simbolizada pela letra <math>c</math>, é, por [[definição]], igual a {{formatnum:299792458}}&nbsp;[[Metro por segundo|metros por segundo]].<ref>{{Citar web | url = http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/metre.html | titulo = Unit of length (metre) | acessodata = 2007-11-28 |autor = BIPM|autorlink = BIPM | obra = SI brochure, Section 2.1.1.1 | publicado = [[BIPM]] }}</ref> O símbolo ''<math>c</math>'' origina-se do [[latim]] ''celeritas'', que significa [[velocidade]] ou rapidez.<ref>{{Citar web | url = http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html | titulo = Why is c the symbol for the speed of light? | acessodata = 2007-06-05}}</ref> A velocidade da [[luz]] em um meio material [[Transparência (óptica)|transparente]], tal como o [[vidro]] ou o [[ar]], é menor que ''c'', sendo a fração função do [[índice de refração]] do meio.
| 0,13 segundos
|-
| Da [[Terra]] à [[Lua]]
| 1,25 segundos
|-
| Do [[Sol]] à Terra
| 8,3 [[minuto]]s
|-
| 1 [[ano-luz]]
| 1 ano (por definição)
|-
| 1 [[parsec]]
| 3,26 anos
|-
| Da estrela [[Alfa Centauro]] à Terra
| 4,4 [[ano]]s
|-
| Atravessar a [[Via-Láctea]]
| {{fmtn|100000}} anos
|-
| Da [[Galáxia de Andrómeda|Galáxia de Andrômeda]] à Terra
| {{fmtn|2500000}} anos
|}
 
A '''velocidade da luz''' no [[vácuo]], simbolizada pela letra '''c''', é, por [[definição]], igual a {{fmtn|299792458}} [[metro]]s por [[segundo]].<ref>{{Citar web | url = http://www.bipm.org/en/si/si_brochure/chapter2/2-1/metre.html | titulo = Unit of length (metre) | acessodata = 2007-11-28 |autor = BIPM|autorlink = BIPM | obra = SI brochure, Section 2.1.1.1 | publicado = [[BIPM]] }}</ref> O símbolo ''c'' origina-se do [[latim]] ''celeritas'', que significa [[velocidade]] ou rapidez.<ref>{{Citar web | url = http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html | titulo = Why is c the symbol for the speed of light? | acessodata = 2007-06-05}}</ref> A velocidade da [[luz]] em um meio material [[Transparência (óptica)|transparente]], tal como o [[vidro]] ou o [[ar]], é menor que ''c'', sendo a fração função do [[índice de refração]] do meio.
 
== Valor numérico, notação e unidades ==
A velocidade da luz no vácuo é geralmente denotada por ''<math>c''</math>, de "constante" ou da palavra latina {{lang|la|''[[celeritas]]''}} (que significa "rapidez"). Originalmente, era usado o símbolo ''V'', introduzido por [[James Clerk Maxwell]] em 1865. Em 1856, [[Wilhelm Eduard Weber]] e {{ill|en|[[Rudolf Kohlrausch}}]] usaram ''c'' para uma constante, que mais tarde mostrou-se que era igual a {{radic|2}} vezes a velocidade da luz no vácuo. Em 1894, [[Paul Drude]] redefiniu ''<math>c''</math> para o seu significado moderno. [[Albert Einstein|Einstein]] usou ''V'' em seus artigos originais em alemão, ''{{ill|en|Annus Mirabilis papers}}'', sobre a relatividade restrita em 1905<!--, a tradução de 1923 deles para o inglês por Perrett e Jeffery usava ''<math>c''</math>-->, mas em 1907 ele mudou para ''<math>c''</math>, que então tinha se tornado o símbolo padrão.<ref name="Yc">{{citar web |último = Gibbs |primeiro = P |ano = 2004 |anooriginal = 1997 |título = Why is ''c'' the symbol for the speed of light? |url = http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html |obra = Usenet Physics FAQ |publicado = University of California, Riverside |acessodata = 2009-11-16
|arquivourl = https://www.webcitation.org/5lLMPPN4L?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html |arquivodata = 2009-11-17 |urlmorta = no}}</ref><ref>{{citar periódico
|último = Gibbs
|primeiro = P
|ano = 2004
|anooriginal = 1997
|título = Why is ''c'' the symbol for the speed of light?
|url = http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html
|obra = Usenet Physics FAQ
|publicado = [[University of California, Riverside]]
|acessodata = 2009-11-16
|arquivourl = https://www.webcitation.org/5lLMPPN4L?url=http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SpeedOfLight/c.html
|arquivodata = 2009-11-17
|urlmorta = no
}}</ref><ref>{{citar periódico
|último =Mendelson |primeiro =KS
|ano=2006
Linha 84 ⟶ 48:
|bibcode = 2006AmJPh..74..995M }}</ref>
 
Às vezes ''<math>c''</math> é usado para a velocidade de ondas em ''qualquer'' meio material, e ''c''<sub>0</sub> para a velocidade da luz no vácuo.<ref name="handbook">Por exemplo, em:
*{{citar livro
|último =Lide |primeiro =DR
Linha 123 ⟶ 87:
}}</ref> Esta notação com índice, que é endossada na literatura oficial SI,<ref name="BIPM_SI_units">{{citation |autor = International Bureau of Weights and Measures |autorlink = International Bureau of Weights and Measures |ano= 2006 | url = http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si_brochure_8_en.pdf |título= The International System of Units (SI) |edição= 8th | isbn = 92-822-2213-6 |página= 12}}</ref> tem a mesma forma que outras constantes relacionadas: nomeadamente, ''μ''<sub>0</sub> para a [[permeabilidade do vácuo]] ou constante magnética, ''ε''<sub>0</sub> para a [[Constante de permissividade do vácuo|permissividade do vácuo]] ou constante elétrica, e ''Z''<sub>0</sub> para a [[Impedância característica do vácuo|impedância do vácuo]].
 
No [[Sistema Internacional de Unidades]] (SI), o metro é definido como a distância que a luz percorre no vácuo em {{frac|1|{{val|299792458|}}}} de um segundo. Essa definição fixa a velocidade da luz no vácuo em exatamente {{fmtn|formatnum:299792458}}&nbsp; m/s.<ref name="Boyes">{{citar livro
|último =Sydenham |primeiro =PH
|ano=2003
Linha 150 ⟶ 114:
|publicado=[[Courier Dover]]
|isbn=0486409139
}}</ref> Como uma constante física dimensional, o valor numérico de ''c'' é diferente para sistemas de unidades diferentes.{{nota de rodapé|A velocidade da luz em [[unidades imperiais]] e [[Unidades usuais nos Estados Unidos|unidades dos EUA]] é baseada em uma polegada de exatamente 2,54&nbsp;cm e é exatamente 186 282 miles, 698 jardas, 2 pés, e {{frac|5|21|127}} polegadas por segundo.<ref>{{citar web
}}</ref>
Como uma constante física dimensional, o valor numérico de ''c'' é diferente para sistemas de unidades diferentes.{{nota de rodapé|A velocidade da luz em [[unidades imperiais]] e [[Unidades usuais nos Estados Unidos|unidades dos EUA]] é baseada em uma polegada de exatamente 2,54&nbsp;cm e é exatamente 186 282 miles, 698 jardas, 2 pés, e {{frac|5|21|127}} polegadas por segundo.<ref>{{citar web
|último=Savard
|primeiro=J
Linha 162 ⟶ 125:
|urlmorta=yes
}}</ref>
}} Em ramos da física em que ''c'' aparece frequentemente, como na relatividade, é comum usar sistemas de [[unidades naturais]] de medida em que {{nowrap|''c'' {{=}} 1}}.<ref name="Lawrie">{{citar livro
}}
Em ramos da física em que ''c'' aparece frequentemente, como na relatividade, é comum usar sistemas de [[unidades naturais]] de medida em que {{nowrap|''c'' {{=}} 1}}.<ref name="Lawrie">{{citar livro
|último =Lawrie |primeiro =ID
|ano=2002
Linha 186 ⟶ 148:
 
== Papel fundamental na física ==
[[Ficheiro:Lightning NOAA.jpg|thumb|350px|Os [[raios]] demonstram a diferença entre a velocidade da luz e a velocidade do som: primeiro vem a [[luz]] ([[relâmpago]]) e depois o [[som]] ([[trovão]]).]]A velocidade a que as ondas de luz se propagam no vácuo é independente tanto do movimento da fonte de onda quanto do [[referencial inercial]] do observador, de modo que a velocidade da luz emitida por uma fonte em alta velocidade é a mesma que a de outra fonte estacionária. No entanto, a [[frequência]] da luz (que define a [[cor]]) e a energia podem depender do movimento da fonte em relação ao observador, devido ao [[efeito Doppler relativístico]].[[Ficheiro:Lightning NOAA.jpg|thumb|350px|Os [[raios]] demonstram a diferença entre a velocidade da luz e a velocidade do som: primeiro vem a [[luz]] ([[relâmpago]]) e depois o [[som]] ([[trovão]]).|esquerda]]Todos os observadores que medem a velocidade da luz no vácuo chegam ao mesmo resultado. Essa invariância da velocidade da luz foi postulada por Einstein em 1905,<ref name="stachel">{{citar livro|título=Einstein from "B" to "Z" - Volume 9 of Einstein studies |primeiro1 =JJ |último1 =Stachel |publicado=Springer |ano=2002 |isbn=0817641432 |página=226 |url=http://books.google.com/books?id=OAsQ_hFjhrAC&pg=PA226}}</ref> motivado pela [[Eletromagnetismo|teoria de Maxwell do eletromagnetismo]] e a falta de evidências para suportar a hipótese de um [[éter luminífero]];<ref>{{citar periódico
 
Todos os observadores que medem a velocidade da luz no vácuo chegam ao mesmo resultado. Essa invariância da velocidade da luz foi postulada por Einstein em 1905,<ref name="stachel">{{citar livro|título=Einstein from "B" to "Z" - Volume 9 of Einstein studies |primeiro1 =JJ |último1 =Stachel |publicado=Springer |ano=2002 |isbn=0817641432 |página=226 |url=http://books.google.com/books?id=OAsQ_hFjhrAC&pg=PA226}}</ref> motivado pela [[Eletromagnetismo|teoria de Maxwell do eletromagnetismo]] e a falta de evidências para suportar a hipótese de um [[éter luminífero]];<ref>{{citar periódico
|último = Einstein
|primeiro = A
Linha 204 ⟶ 164:
}} English translation: {{citar web |último =Perrett |primeiro =W |último2 =Jeffery |primeiro2 =GB (tr.) |último3 =Walker |primeiro3 =J (ed.) |título =On the Electrodynamics of Moving Bodies |url =http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/ |obra =[[Fourmilab]] |acessodata =2009-11-27 }}</ref> e desde então tem sido consistentemente confirmada por diversos experimentos.
 
Quando se usa o termo 'velocidade da luz', por vezes é necessário fazer a distinção entre a velocidade só de ida e a velocidade de ida e volta. A velocidade de ida da luz do emissor até o receptor, não pode ser medida independentemente da convenção de como sincronizar os relógios do emissor e do receptor. No entanto, o que pode ser medido experimentalmente é a velocidade aproximada durante o percurso total (ou a velocidade no percurso de ida e volta) do emissor para o receptor e o retorno ao emissor. [[Albert Einstein]] formulou uma [[Sincronização de Einstein|convenção de sincronismo]], determinando que a velocidade de ida seja igual à velocidade de ida e volta. A uniformidade da velocidade unidirecional em qualquer estrutura inercial dada, é a base de sua [[Relatividade restrita|teoria especial da relatividade]], embora todas as previsões experimentalmente verificáveis dessa teoria não dependam dessa convenção.<ref>{{citar livro |autor=Yuan-Zhong Zhang |ano=1997 |url=http://www.worldscibooks.com/physics/3180.html |título=''Special Relativity and Its Experimental Foundations'' |publicado=[[World Scientific]] |isbn=9789810227494 |acessodata=2012-02-10 |arquivourl=https://web.archive.org/web/20120519185912/http://www.worldscibooks.com/physics/3180.html |arquivodata=2012-05-19 |urlmorta=yes }}</ref><ref>{{Citar periódico |autor1=Anderson, R. |autor2=Vetharaniam, I. |autor3=Stedman, G. E. | ano=1998 | título=''Conventionality of synchronisation, gauge dependence and test theories of relativity''| publicado =Physics Reports |volume=295|páginas=93–180 | doi=10.1016/S0370-1573(97)00051-3|bibcode = 1998PhR...295...93A}}</ref><ref name="Hsu">{{citar livro
<ref name="Hsu">{{citar livro
|último =Hsu |primeiro =J-P |último2 =Zhang |primeiro2 =YZ
|ano=2001
Linha 247 ⟶ 206:
|isbn=812031963X
|páginas=20 ''ff''
}}</ref> Uma consequência é que ''c'' é a velocidade a que todas as {{ill|en|partículas[[Partícula sem massa|Masslesspartículas particle}}sem massa]] e toda [[radiação eletromagnética]], incluindo a [[Espectro visível|luz visível]], se propaga no vácuo. É também a velocidade de propagação da [[atração gravitacional]], na [[teoria geral da relatividade]].
 
Distâncias [[astronomia|astronômicas]] são frequentemente medidas em [[ano-luz|anos-luz]], que é a distância que a luz percorre em um ano solar, aproximadamente 9,46{{E|12}} [[quilômetro]]s.
Linha 258 ⟶ 217:
 
== Desacelerando a luz ==
Certos materiais especiais, como o [[condensado de Bose-Einstein]], têm um índice de refração altíssimo, reduzindo a velocidade da luz a meros 17 metros por segundo. Em um experimento em [[2001]], a equipe da cientista [[Lene Hau]] conseguiu mesmo ''pará-la por instantes''.<ref>{{Citar web|lingua=Inglês|autor=Hau, Lene; Harris, S. E.; Dutton, Zachary; Behroozi, Cyrus H.|titulo= Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas|obra=[[Nature]]|url=http://www.nature.com/nature/journal/v397/n6720/abs/397594a0.html|data=18/09/1999|acessodata=7-7-2011}}</ref>
 
== História ==
Linha 265 ⟶ 224:
[[Isaac Beeckman]], em 1629 realizou um experimento envolvia a detonação de pólvora. Beeckman colocou espelhos a várias distâncias da explosão e perguntou a observadores se eles conseguiam ver quaisquer diferenças no flash de luz refletido em cada espelho que seus olhos alcançassem. O experimento foi “inconclusivo”.<ref name=":0">{{Citar web|titulo=Como a velocidade da luz foi medida pela primeira vez|url=https://gizmodo.uol.com.br/como-a-velocidade-da-luz-foi-medida-pela-primeira-vez/|obra=Gizmodo Brasil|data=2013-08-15|acessodata=2019-10-06|lingua=pt-BR|primeiro=Karl|ultimo=Smallwood}}</ref>
 
[[Galileu Galilei]] propôs um experimento em [[1638]], realizado em [[Florença]] no ano de [[1667]], que fracassou. Seu experimento envolvia colocar duas lanternas a uma milha de distância e tentar ver se havia qualquer atraso perceptível entre as duas; os resultados foram inconclusivos. A primeira técnica de medição foi acidentalmente descoberta em [[7 de dezembro]] de [[1676]] pelo astrônomo [[Dinamarca|dinamarquês]] [[Ole Romer]].<ref>{{citar web|url=http://brasil.elpais.com/brasil/2016/12/07/ciencia/1481091875_210332.html|título=Ole Rømer, o astrônomo que determinou a velocidade da luz|publicado=El País|data=7 de dezembro de 2016|acessodata=7 de dezembro de 2016}}</ref> Enquanto observava [[Júpiter (planeta)|Júpiter]] e seu satélite [[Io (satélite)|Io]], notou que havia um atraso, o que o levou a comentar num congresso de [[astronomia]] que a velocidade da luz poderia ser muito alta. Suas medições, combinadas com outras de [[Christiaan Huygens]], chegaram a um valor abaixo do valor real mas muito mais alto do que o de qualquer fenômeno conhecido então. Römer notou que o tempo entre os eclipses podia variar ao longo do ano . Curioso com isso, Römer começou a tomar cuidadosas notas sobre o tempo que a lua Io entraria em seu campo de visão e como ela se correlacionava ao tempo em que era normalmente esperada. Depois de um tempo, Römer notou que na medida em que a Terra orbitava o Sol e se afastava de Júpiter, o tempo que a Io levava para poder ser vista era maior que o esperado segundo suas anotações. Römer teorizou (corretamente) que isso ocorria porque a luz refletida da Io não viajava instantaneamente. Römer foi capaz de concluir que levava cerca de 22 minutos para a luz atravessar o diâmetro da órbita da Terra ao redor do Sol. Mais tarde, [[Christiaan Huygens]] converteu isso para números, mostrando que pelas estimativas de Römer, a luz viajava a cerca de 220 mil km/s. Em 9 de novembro de 1676 Römer previu que o eclipse de Io aconteceria com 10 minutos de atraso deixando a comunidade científica impressionada. Os calculoscálculos de Römer só não chegaram ao valor real porque os diâmetros das órbitas da Terra e de Júpiter comumente aceitos estavam errados na época. Ficou sendo assim o primeiro cientista a provar que a luz não tinha velocidade infinita dando um valor razoavelmente próximo do real. <ref name=":0" />
 
[[Isaac Newton|Newton]], em seu livro ''Opticks'', aceita um valor quase igual ao de Romer. Foram, no entanto, as observações de [[James Bradley]], em [[1728]], que elucidaram a questão, calculando a velocidade num valor apenas um pouco menor que o aceito atualmente. [[Léon Foucault]], usando a [[Roda de Fizeau|roda]] de [[Medições de Foucault da velocidade da luz|medir a velocidade da luz]] inventada por [[Hippolyte Fizeau|Fizeau]], publicou uma aproximação melhor, e finalmente, em [[1926]], [[Albert Michelson]], do [[observatório Monte Wilson]], publicou um valor preciso.
 
== Eletromagnetismo ==
Linha 301 ⟶ 260:
:<math>c = \frac{1}{\sqrt{\mu_0 \varepsilon_0}} </math>
 
Em [[1865]] [[James Clerk Maxwell|Maxwell]] escreveu:
 
{{quote|Esta velocidade é tão próxima da velocidade da luz que parece que temos fortes motivos para concluir que a [[luz]] em si (incluindo calor radiante, e outras radiações do tipo) é uma perturbação eletromagnética na forma de ondas propagadas através do campo eletromagnético de acordo com as leis eletromagnéticas.}}
 
== Ver também ==
{{div col|3}}
* [[Ano-luz]]
* [[Velocidade do som]]
* [[Relatividade geral]]
* [[Experiência de Michelson-Morley]]
* [[Astronomia]]
* [[Física]]
* [[Espaço-tempo]]
* [[Teoria da relatividade]]
* [[Velocidade da luz variável]]
{{-fim}}
 
{{Notas}}
Linha 321 ⟶ 280:
 
== Ligações externas ==
{{portal-física}}
* {{link|en|2=http://www.itl.nist.gov/div898/bayesian/datagall/michelso.htm|3=Experiência de Michelson}}
* [http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c NIST]
* {{link|en|2=http://physicsweb.org/article/news/7/12/5|3=Desligando a luz}}
{{categorização AD e AB de outras wikis}}
 
{{Extremos de movimento}}
{{Portal3|Física}}
{{Controle de autoridade}}
 
{{DEFAULTSORT:velocidade Luz}}
[[Categoria:Luz]]
[[Categoria:Constantes fundamentais]]
[[Categoria:Relatividade especial]]
pFad - Phonifier reborn

Pfad - The Proxy pFad of © 2024 Garber Painting. All rights reserved.

Note: This service is not intended for secure transactions such as banking, social media, email, or purchasing. Use at your own risk. We assume no liability whatsoever for broken pages.


Alternative Proxies:

Alternative Proxy

pFad Proxy

pFad v3 Proxy

pFad v4 Proxy