Dissertação

Magnus effect in General Relativity EVALUATED

O efeito de Magnus em dinâmica de fluidos descreve a força que um corpo em rotação sofre ao mover-se num fluido, sendo esta uma força perpendicular à velocidade e ao eixo de rotação - a força de Magnus. Em relatividade geral, resultados numéricos e previsões teóricas recentes apontavam para a existência de um efeito análogo a este, no sentido da rotação num corpo em movimento criar uma força perpendicular tanto ao eixo de rotação como à velocidade, o que motivou a investigação desta possibilidade. Contudo, a direção (e mesmo a magnitude) desta força continuava a suscitar dúvidas. Nesta tese, partimos das equações de um corpo em rotação a mover-se num campo gravitacional e deduzimos o que chamámos de efeito ``Magnus" gravitacional. Também clarificámos as dúvidas quanto à sua direção. Por outro lado, também deduzimos um efeito ``Magnus" electromagnético. O gravitoelectromagnetismo serve como ligação entre as duas áreas. Para um corpo em rotação, a força de Magnus gravitacional surge quando a velocidade relativa entre o corpo e o meio não é paralela ao spin do objecto. De forma análoga ao efeito de Magnus clássico, esta força é ortogonal a densidade de corrente espacial e ao eixo de rotação do corpo. Este fenómeno é estudado em diferentes sistemas astrofísicos de interesse, nomeadamente um corpo em rotação: no espaço-tempo descrito pela métrica FLWR e numa "nuvem" de matéria escura. Alguns resultados desta Dissertação, entre outros, podem ser encontrados em arXiv:1805.01097.
efeito de Magnus, força de spin-curvatura, tensores de maré, relatividade geral, gravitoelectromagnetismo

Junho 7, 2018, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Vítor Manuel dos Santos Cardoso

Departamento de Física (DF)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Luís Filipe de Pinho Oliveira e Costa

Centro de Análise Matemática, Geometria e Sistemas Dinâmicos (CAMGSD) - IST

Investigador Auxiliar