Conservação do momento linear relativístico em até 3 dimensões: uma análise numérica computacional.

Abstract

Este trabalho tem como objetivo investigar a conservação do momento linear relativístico em sistemas com uma, duas e três dimensões, por meio de uma abordagem teórica e computacional. Partindo das limitações da mecânica clássica em contextos de altas velocidades, próximas à velocidade da luz, desenvolveu-se um conjunto de programas em Python capazes de simular colisões entre partículas e calcular seus momentos e energias antes e depois da interação. A fundamentação teórica se baseia nos postulados da relatividade restrita e nas transformações de Lorentz, contrastando com os princípios da mecânica newtoniana e as transformações de Galileu. Os resultados obtidos mostram que o momento linear só é rigorosamente conservado quando se adota o formalismo relativístico, evidenciando as falhas do modelo clássico nesse regime. Além disso, o software desenvolvido se apresenta como uma ferramenta didática útil, facilitando a visualização e compreensão de conceitos relativísticos por parte de estudantes de física. O trabalho conclui que a conservação do momento linear relativístico é um pilar fundamental para a descrição correta de fenômenos físicos em altas velocidades, sendo essencial para o avanço da física moderna.