Fator de Lorentz

Gráfico do aumento do fator de Lorentz em função da velocidade.

Na relatividade restrita, o fator de Lorentz ou fator gama é uma expressão utilizada nas equações da teoria apresentada. É comum no cálculo da dilatação do tempo, da contração do comprimento, da energia cinética e do momento linear. É definido por:[1]

γ d t d τ = 1 1 v 2 / c 2 = 1 1 β 2 {\displaystyle \gamma \equiv {\frac {\mathrm {d} t}{\mathrm {d} \tau }}={\frac {1}{\sqrt {1-v^{2}/c^{2}}}}={\frac {1}{\sqrt {1-\beta ^{2}}}}} , onde:

  • v é a velocidade de uma partícula medida a partir de um referencial inercial (onde ocorre o evento).
  • c é a velocidade da luz no vácuo.
  • τ {\displaystyle \tau } é o tempo próprio.
  • t é uma coordenada temporal.
  • β {\displaystyle \beta } é a razão entre a velocidade v e a velocidade da luz no vácuo c.

Também pode ser escrito como:

γ c c 2 v 2 = 1 1 v 2 c 2 {\displaystyle \gamma \equiv {\frac {c}{\sqrt {c^{2}-v^{2}}}}={\frac {1}{\sqrt {1-{\cfrac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}

Valores equivalentes

Velocidade relativa Fator de Lorentz Inverso
β = v / c {\displaystyle \beta =v/c} γ {\displaystyle \gamma } 1 / γ {\displaystyle 1/\gamma }
0% 1,000 1,000
10 1,005 0,995
50 1,155 0,867
60 1,25 0,8
80 1,66.. 0,6
86,6 2,000 0,500
90 2,294 0,436
99 7,089 0,141
99,9 22,366 0,045

Para valores de γ:

v ( 1 1 2 γ 2 ) c {\displaystyle v\approx (1-{\frac {1}{2}}\gamma ^{-2})c}

Ver também

Referências

  1. J.D. Jackson (2004). Kinematics (PDF). [S.l.]: Particle Data Group. p. 7  - Ver página 7 para una definición de rapidez.