Este trabalho apresenta a implementação da proposta, e os resultados obtidos com sua aplicação em sala de aula, de um curso introdutório à teoria da Relatividade Especial para alunos de ensino médio. Essa proposta tem como marco teórico a teoria cognitiva de Piaget. O curso desenvolvido faz uso sistemático de recursos computacionais, com destaque para animações originais desenvolvidas em Flash, para promover o aprendizado significativo de conceitos básicos da Relatividade Especial, bem como para a dedução de relações matemáticas fundamentais que são decorrência lógica dos postulados de Einstein. Como o assunto não é ensinado na escola onde a proposta foi aplicada e a maioria dos programas de provas de vestibular não inclui a teoria da Relatividade Especial, o curso foi oferecido na modalidade extraclasse. A proposta contempla as recomendações dos Parâmetros Curriculares Nacionais, no sentido de uma progressiva inserção da Física do século XX no ensino médio. Na expectativa real de que, em futuro próximo, a Relatividade Especial passe a constar da maioria dos programas de concursos de vestibular de Física, o curso poderá ser de grande valia para professores de ensino médio que queiram abordar o assunto em suas aulas regulares, em escolas que disponham de recursos de informática.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11001_Dissertação final Nicolas Ribeiro Bertini.pdf: 564797 bytes, checksum: 9e74bb7453afa73e5fd8a552c85f0759 (MD5) Previous issue date: 2017-04-27 / É apresentado aqui o Formalismo Pós-Newtoniano Parametrizado (Parameterized Post-Newtonian (PPN)) como proposto por Will e Nordtvedt, além de sua aplicação à relatividade geral, teoria de Brans-Dicke e RGGR (Renormalization Group extended General Relativity). Este formalismo permite relacionar os coeficientes da expansão pós-Newtoniana de diversas teorias métricas da gravitação com os efeitos gravitacionais observados no sistema solar, permitindo uma análise sistemática das previsões físicas dessas teorias. Além da revisão do formalismo, é detalhada uma parcela de suas bases observacionais. Aaplicação do formalismo PPN à teoriaRGGR foi feita de forma parcial recentemente, usando a versão de Eddington, onde a fonte gravitacional é pontual e estática, e depende de dois parâmetros. Tratamos aqui da versão mais completa que utiliza dez parâmetros e considera fluidos de matéria ao invés de partículas pontuais. Nesta análise, confirmamos a validade dos resultados anteriores de forma mais clara e robusta, e estendemos esses últimos vínculos para realizações menos restritivas de RGGR (a saber, sem a necessidade de fixar uma função β específica para o parâmetro de acoplamento gravitacional G).

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10253_Tese final Adriano Mesquita Oliveira.pdf: 11957948 bytes, checksum: f0e81a34e318de26e82cfad74754bf8a (MD5) Previous issue date: 2016-10-06 / A estrela de nêutrons é uma estrutura compacta cuja atração gravitacional é sustentada devido a degenerescência do nêutron. Sua origem coincide com o fim do processo de fusão nuclear e é posterior a um processo explosivo, conhecido com Supernova. Nessa estrutura, os constituintes materiais encontram-se em condições extremas, a densidade em seu interior é da ordem da densidade nuclear, o que torna indispensável a utilização de teorias relativísticas para descrevê-la. Em geral, a teoria de Einstein em conjunto com uma equação de estado é utilizada para este fim. Porém, as incertezas sobre o comportamento da matéria e, de certo modo, da própria física nesse regime extremo abre margem para introduzir teorias alternativas para descrever essas estruturas estelares. Nesse contexto, esta tese propõe abordar as consequências, na estrutura da estrela de nêutron, do uso de alguns modelos alternativos à teoria de Newton e de Einstein. Como resultado tem-se, uma primeira aproximação não relativística para essas estruturas, um limite para o parâmetro de Rastall - bem como a solução de vácuo para essa teoria - e uma análise da relevância dos termos inerentes às correções relativísticas.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6599_Dissertação final William Algoner.pdf: 13781627 bytes, checksum: 40195d7859bd74fb600f6430a007fa18 (MD5) Previous issue date: 2013-06-13 / Extensões da Relatividade Geral , com contribuições de termos de ordem mais alta na curvatura, têm sido utilizadas para se buscar uma melhor compreensão dos fenômenos em escalas onde efeitos quânticos se tornam importantes. No entanto tais extensões podem produzir efeitos indesejáveis, como o surgimento de fantasmas e também de equações de ordem mais altas do que dois, complicando assim o problema de Cauchy. Nesta dissertação estudamos uma classe de teorias , conhecida como Gravitação Quase Topológica (GQT) onde esses efeitos, por construção, são evitados. Em particular construímos soluções do tipo paredes de domínio em que os vácuos da teoria são espaços de Anti de Sitter (AdS). Nossa análise é feita para uma dimensão arbitrária d do espaço-tempo utilizando um ansatz que considera a folheação desse espaço em hipersuperfícies (d-1) dimensionais com curvatura negativa ou positiva.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8632_Dissertação Álefe de Oliveira Freire.pdf: 4740132 bytes, checksum: 6220984720651d64291b7466bfa0b55b (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / A dinâmica de galáxias é normalmente tratada no regime de gravitação newtoniana, pois efeitos não-lineares de relatividade geral são considerados desprezíveis nesse contexto. Entretanto, algumas propostas recentes têm questionado esse procedimento. Nesta dissertação revisamos e avaliamos criticamente duas propostas que sugerem que esses efeitos não-lineares poderiam ser fortes o suficiente para eliminar ou reduzir a necessidade de matéria escura em galáxias. Além de reforçarmos certas críticas sobre a base teórica destas abordagens, mostramos que fenomenologicamente os procedimentos adotados para uma das propostas não são robustos e podem levar a resultados bem diferentes da observação, em contrapartida para a segunda proposta nossos testes apresentam resultados satisfatórios. Além disso, enfatizamos que o entendimento atual de dinâmica de galáxias no contexto de relatividade geral ainda não é sólido, assim uma precisa avaliação de suas correções nesse contexto necessita de mais atenção.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9806_Dissertação final Felipe de Melo Santos.pdf: 1084214 bytes, checksum: f62459402286abe377500e2d85f245db (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / O conteúdo material que permeia o universo é comumente descrito por modelos de fluidos ideais. Uma revisão sobre a dinâmica destes fluidos é feita neste trabalho e uma formulação para a ação de fluido ideal é estudada. Mostra-se que modelos de campo escalar minimamente acoplado, como o campo escalar canônico e o campo tipo K-essência, mimetizam fluidos ideais. É feita a definição de campos não usuais, chamados fantasmas e táquions. Por fim, teoria de sistemas dinâmicos é usada para analisar a evolução desses fluidos num fundo cosmológico.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_9807_Dissertação Denis Campos Rodrigues.pdf: 922328 bytes, checksum: dd339492b0b09eff069828df26295d6e (MD5) Previous issue date: 2016-03-17 / O estudo da Relatividade Geral minimamente acoplada a um campo escalar em um espaço-tempo estático e esfericamente simétrico mostra que soluções de buraco negro são possíveis mediante a existência de um campo escalar fantasma. Estes buracos negros, considerados exóticos, possuem horizonte de área infinita e temperatura de Hawking igual a zero, por isso são denominados de buracos negros frios. Nosso objetivo neste trabalho é propor um estudo de espaços-tempos estáticos e esfericamente simétricos em teorias de k-essência. Tais teorias são amplamente aplicadas no contexto de expansão acelerada do universo, energia escura e modelos inflacionários, entretanto, há uma lacuna no estudo de objetos locais, como estrelas, buracos negros e buracos de minhoca. Em nosso estudo de teorias de k-essência em configurações estáticas e esfericamente simétricas resultou em duas soluções distintas: uma primeira solução com características semelhantes às encontradas em buracos negros frios, mas com dois horizontes de eventos (de natureza cosmológica) e não assintoticamente plana; e, uma segunda solução com apenas um horizonte de eventos, semelhante à solução de Schwarzschild imersa em espaçotempo assintoticamente singular.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:30:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8619_Tese final Diego Cézar Monteiro de Mendonça.pdf: 1265577 bytes, checksum: 37ef6f6fa3e5297b407ffa9e725636e8 (MD5) Previous issue date: 2015-02-20 / O objetivo deste trabalho é explorar as simetrias e desenvolver a dinâmica associada a um modelo do tipo BF com campos escalares acoplados, tanto a nível clássico quanto a nível quântico. Para tal, desenvolvem-se ferramentas matemáticas apropriadas para se tratar em geral uma teoria de calibre topológica do tipo Yang-Mills, para formular uma ação covariante e estudar suas simetrias via o método de quantização canônica de Dirac, também conhecido como método hamiltoniano vinculado. Este método é desenvolvido extensamente para os casos abeliano e não-abeliano do nosso modelo, e em seguida quantiza-se o caso abeliano via laços para analisar o desenvolvimento da mecânica quântica nestas teorias de calibre descrevendo a base para nossos funcionais de estado, chamada de rede de cargas, bem como o c´alculo de alguns observ´aveis associados a nossos estados cinem´aticos e f´ısicos.

Orientador: Patricio Anibal Letelier Sotomayor / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-26T01:46:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moura_AlessandroPauloServiode_D.pdf: 1774199 bytes, checksum: e89379f2840d6fa0508ecef1eb82aefe (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Estudamos a dinâmica de partéculas-teste em sistemas hamiltonianos com escapes, incluindo sistemas de física newtoniana (o sistema de Hénon-Heiles para energias acima da energia de escape) e sistemas de relatividade geral correspondendo a distribuições de matéria axisimétricas e estáticas, que podem servir como modelo de centros galácticos; em particular, estudamos o movimento de partículas-teste em campos gravitacionais gerados por halos de matéria, com e sem um buraco negro central, tanto na formulação newtoniana como relativística. Também estudamos um sistema idealizado de dois buracos negros estáticos, onde o movimento de partículas-teste pode ser reduzido a um mapa, e uma dinâmica simbólica é encontrada explicitamente. Estudamos a dinâmica em geral caótica destes sistemas. A sensibilidade às condições iniciais é manifestada na estrutura fractal das bacias de escape. A dimensão fractal da fronteira entre as bacias de escape fornece uma medida quantitativa do caos nestes sistemas abertos / Abstract: We study the dynamics of test particles in Hamiltonian systems with escapes, including Newtonian systems (the Hénon-Heiles system for energies above the escape energy) and general-relativistic systems corresponding to static axisymmetric mass distributions, which could be used to model galactic cores; in particular, we study the motion of test particles in gravitational fields generated by halos, with and without a central black hole, in both the Newtonian and the relativistic formulations. We also study an idealized two-black-hole system, wherein the motion of test particles is reduced to a map, and a symbolic dynamics is explicitly found. We find these systems have in general chaotic dynamics, and the sensibility to the initial conditions manifests itself in the fractal structure of the basins of escape. The fractal dimension of the boundary between the basins gives us a quantitative measure of chaos in these open systems / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Waldyr A. Rodrigues Jr / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin" / Made available in DSpace on 2018-07-27T01:54:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fernandez_VirginiaVelma_D.pdf: 3436448 bytes, checksum: 2504067e30ecfe9c3ced588985b081cb (MD5) Previous issue date: 2000 / Doutorado / Física / Doutor em Ciências