Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 44.4 - Ex. 40
Como a velocidade apartente de recessão dos quasars e galáxias situados a uma grande distância da Terra é próxima da velocidade da luz, é preciso usar a fórmula relativística do deslocamento Doppler (Eq. 37-31). Esse deslocamento é normalmente expresso em termos do desvio relativo para o vermelho .
- Mostre que, em termos de , o parâmetro de velocidade é dado por:
- No caso de um quasar descoberto em 1987, . Calcule o valor do parâmetro de velocidade.
- Determine a distância do quasar, supondo que a lei de Hubble é válida a essa distância.
Passo 1
Letra a)
A expressão para o comprimento de onda em função do comprimento de onda é:
E sabemos que , então:
E dividindo dos dois lados por temos:
E agora precisamos isolar . Vamos fazer algumas manipulações matemáticas:
Elevando ao quadrado dos dois lados:
Multiplicando cruzado:
E agora isolando :
E agora é só abrir os quadrados:
Passo 2
Letra b)
Usando a fórmula que acabamos que descobrir, para o fator de velocidade é:
Passo 3
Letra c)
A lei de Hubble é:
E sabemos que , então o valor de é:
Usando o fator de velocidade encontrado no item anterior, é só substituir para achar :