• Matéria: Física
  • Autor: gabrielaadriane
  • Perguntado 8 anos atrás

existe algum objeto que não tenha interação com o campo gravitacional e não tenha peso?

Respostas

respondido por: lucas0150
2
Para que um corpo não interaja com um campo gravitacional, ele deve ter massa (e, por consequência, peso) igual a zero. A única partícula que teoricamente não possui massa é o fóton, isto é, a partícula de luz, e mesmo nesse caso essa noção é relativa. Vou tentar explicar por que nos termos mais simples possíveis.  

Existe um conceito chamado"massa invariante", m, que podemos denominar simplesmente massa, o qual é definido pela diferença entre o quadrado da energia, E, e o quadrado da quantidade de movimento, p, 

m^2 = E^2 - p^2

Essa é a definição mais consistente de massa, porque, matematicamente, constitui um invariante de Lorentz, ou seja, uma propriedade que possui o mesmo valor em todos os planos de referência.  

Para o fóton, supomos que a massa invariante é igual a zero, portanto, substituindo m = 0 na equação anterior, temos

m^2 = E^2 - p^2
\\ \therefore 0 = E^2 - p^2 
\\ \therefore E^2 = p^2 
\\ \therefore E = p

Isto é, a energia E do fóton provém inteiramente da sua quantidade de movimento p. Há várias justificativas pelas quais o fóton possui massa igual a zero. Por exemplo , o fóton possui apenas dois graus de liberdade, isto é, duas direções nas quais ele pode se mover, e a existência de um terceiro grau de liberdade (polarização longitudinal) implicaria que essa partícula deveria ter massa diferente de zero. Há outras razões para acreditarmos que o fóton não possui massa. Por exemplo, algumas leis do eletromagnetismo teriam de ser modificadas se a massa do fóton fosse diferente de zero, inclusive a Lei de Coulomb, que vc deve conhecer no terceiro ano do ensino médio.



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