Física
O Princípio da Incerteza de Heisenberg
Borges e Nicolau
Na Física Clássica, conhecidas a posição e a velocidade de uma partícula num certo instante e o sistema de forças que agem sobre ela, pode-se determinar a posição e a velocidade em instantes posteriores.
Na Física Quântica, que estuda a teoria física dos fenômenos microscópicos, ganha importância o conceito de probabilidade, pois há limites na precisão com que posição e velocidade possam ser medidos simultaneamente.
Um experimento mental pode exemplificar tal fato. Para medir a velocidade e a posição de um elétron um físico ilumina o campo da experiência. Quando isso acontece fótons do feixe luminoso chocam-se com o elétron, alterando sua velocidade. Dessa forma, posição e velocidade obtidas no experimento não correspondem à posição e à velocidade que o elétron teria sem a presença da luz. O ato de medir alterou o resultado. Quanto maior a tentativa de precisão, mais luz será necessária, ocasionando mais interferência e aumentando a imprecisão.
O físico alemão Werner Heisenberg (1901 ? 1976) propôs, em 1927, a indeterminação associada à posição e à velocidade de uma partícula.
Quanto maior a precisão na determinação da posição de uma partícula, menor a precisão na determinação de sua velocidade ou de sua quantidade de movimento e vice-versa.
Em função dessa afirmativa, Niels Bohr respondeu a Einstein:
?Albert, pare de dizer a Deus o que ele deve ou não fazer."
Stephan Hawking, muito tempo depois, arrematou:
"Deus não só joga dados, como os esconde..."
Exercício 2
A incerteza na medida da velocidade de uma bola de futebol é
?V = 5,0 . 10-1 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima , na medida da posição x.
Dado: massa da bola m = 0,4 kg
Exercício 3
Compare os valores obtidos nos exercícios anteriores e realce a importância do Princípio da Incerteza na escala atômica.
Figuras notáveis da Física
- Especial De Sábado
Ganhadores do Premio Nobel de Física Borges e Nicolaux1932Werner Heisenberg, pelo desenvolvimento da Mecânica Quântica e pela formulação do Princípio da Incerteza. Werner Karl Heisenberg (1901-1976), físico alemão x Werner Karl Heisenberg foi...
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18ª aula - 2º semestre O caráter dual da luz Borges e Nicolau O cientista holandês Christian Huygens (1629-1695) apresentou a teoria ondulatória da luz, segundo a qual a luz se propaga através do espaço por meio de ondas. O caráter ondulatório...
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O caráter dual da luz Borges e Nicolau O cientista holandês Christian Huygens (1629?1695) apresentou a teoria ondulatória da luz, segundo a qual a luz se propaga através do espaço por meio de ondas. O caráter ondulatório da luz ficou plenamente...
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O Princípio da Incerteza de Heisenberg Borges e Nicolau Exercícios básicos Exercício 1 A incerteza na medida da velocidade de um elétron é ?v = 5,0 . 10-3 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima...
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Física
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O Princípio da Incerteza de Heisenberg
Borges e Nicolau
Na Física Clássica, conhecidas a posição e a velocidade de uma partícula num certo instante e o sistema de forças que agem sobre ela, pode-se determinar a posição e a velocidade em instantes posteriores.
Na Física Quântica, que estuda a teoria física dos fenômenos microscópicos, ganha importância o conceito de probabilidade, pois há limites na precisão com que posição e velocidade possam ser medidos simultaneamente.
Um experimento mental pode exemplificar tal fato. Para medir a velocidade e a posição de um elétron um físico ilumina o campo da experiência. Quando isso acontece fótons do feixe luminoso chocam-se com o elétron, alterando sua velocidade. Dessa forma, posição e velocidade obtidas no experimento não correspondem à posição e à velocidade que o elétron teria sem a presença da luz. O ato de medir alterou o resultado. Quanto maior a tentativa de precisão, mais luz será necessária, ocasionando mais interferência e aumentando a imprecisão.
O físico alemão Werner Heisenberg (1901 ? 1976) propôs, em 1927, a indeterminação associada à posição e à velocidade de uma partícula.
Quanto maior a precisão na determinação da posição de uma partícula, menor a precisão na determinação de sua velocidade ou de sua quantidade de movimento e vice-versa.
Heisenberg relacionou a incerteza ?x, na medida da posição x de uma partícula, com a incerteza ?Q da quantidade de movimento Q, obtendo:
Na Física Quântica a posição de uma partícula num certo instante, não fica determinada, somente temos a probabilidade de encontrá-la numa certa região. É o indeterminismo. Muitos cientistas não aceitaram esses conceitos probabilísticos, inclusive Einstein que, dentro deste contexto, disse:
?Deus não joga dados com o Universo?.Na Física Quântica a posição de uma partícula num certo instante, não fica determinada, somente temos a probabilidade de encontrá-la numa certa região. É o indeterminismo. Muitos cientistas não aceitaram esses conceitos probabilísticos, inclusive Einstein que, dentro deste contexto, disse:
Em função dessa afirmativa, Niels Bohr respondeu a Einstein:
?Albert, pare de dizer a Deus o que ele deve ou não fazer."
Stephan Hawking, muito tempo depois, arrematou:
"Deus não só joga dados, como os esconde..."
Exercícios básicos
Exercício 1
A incerteza na medida da velocidade de um elétron é
?v = 5,0 . 10-3 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima ?x, na medida da posição x.
Dado: massa do elétron m = 9,1 . 10-31 kg .
Exercício 1
A incerteza na medida da velocidade de um elétron é
?v = 5,0 . 10-3 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima ?x, na medida da posição x.
Dado: massa do elétron m = 9,1 . 10-31
Exercício 2
A incerteza na medida da velocidade de uma bola de futebol é
?V = 5,0 . 10-1 m/s. Sendo h = 6,63 . 10-34 J.s a constante de Planck, determine a incerteza mínima , na medida da posição x.
Dado: massa da bola m = 0,4 kg
Exercício 3
Compare os valores obtidos nos exercícios anteriores e realce a importância do Princípio da Incerteza na escala atômica.
Figuras notáveis da Física
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