Física para o Ensino Médio Gravitação, Eletromagnetismo e



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RELATIVIDADE
 
Quando Einstein tinha 17 anos, ele se perguntava: “como deve 
parecer um raio de luz se alguém que estiver à velocidade da luz o 
observar?” Aos 26 anos, ele publicou um artigo na revista alemã Annalen 
der Phisik que fornecia as pistas para a resposta a esta pergunta. 
 
As elucubrações de Einstein eram completamente produto de 
seu raciocínio, ou seja, ele nunca foi ao laboratório comprovar suas 
ideias. Isso coube a outros cientistas, que por sinal sempre acabaram 


Física para o Ensino Médio – Física Moderna
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ratificando suas hipóteses. Einstein chamava seus raciocínios de ex-
periências mentais. Para facilitar nosso aprendizado da relatividade de 
Einstein, vamos também desenvolver uma experiência mental. 
 
Vamos fazer uma experiência mental em dois momentos: o primei-
ro momento corresponde ao princípio da relatividade de Galileu e o segun-
do corresponde ao princípio da relatividade de Einstein. Nesta experiência 
mental que iniciamos, Filomena será nossa personagem principal. 
 
 Filomena tirou umas férias e foi curtir esse tempo em um cruzeiro 
a bordo de um imenso transatlântico. A viagem até o Caribe demora vários 
dias, mesmo que os motores do navio estejam a pleno vapor. O navio 
viaja com velocidade constante e em linha reta. Devido ao seu grande ta-
manho, as ondas não conseguem balançar o barco. Para passar o tempo
Filomena passeia entre os vários andares do navio, e repara várias coisas. 
Quando passa no restaurante, fica a olhar um aquário repleto de peixes 
coloridos. Ainda que o barco esteja se deslocando com velocidade cons-
tante, os peixes distribuem-se uniformemente pelo volume do aquário e 
não se acumulam em uma das paredes de vidro, como poderia se pensar. 
Ao passar no salão de jogos, Filomena vê dois sujeitos se defrontando 
numa partida de sinuca. Mesmo com o barco em movimento, as bolas não 
correm todas para um canto da mesa. Os jogadores de pingue-pongue 
também continuam jogando normalmente, sem sentir o movimento do bar-
co. No salão de baile, Filomena olha para os lustres e vê que estão todos 
pendentes na vertical e não com algum ângulo em relação à vertical, como 
alguém poderia supor devido ao movimento do barco. Para Filomena, tudo 
acontece como se o barco estivesse completamente parado.
 
Todos estes efeitos estão sujeitos às leis da mecânica. Filomena, 
sem olhar para fora do barco, não consegue dizer se o mesmo encon-
tra-se ancorado ou navegando, apenas observando os fenômenos que 
acontecem em seu interior. Podemos então enunciar o princípio da re-
latividade de Galileu: as leis da mecânica são as mesmas para todos os 
corpos que estiverem em um referencial inercial. Einstein estendeu este 
princípio para toda a física que, além de conter a mecânica, engloba a 
termodinâmica, o eletromagnetismo, a ótica e a quântica.
 
1 – As leis da física valem para todos os sistemas inerciais, 
independentemente do referencial em que se encontrem.


Prof. Cássio Stein Moura
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As leis da mecânica de Newton são baseadas no princípio da 
relatividade de Galileu. Elas continuam sendo válidas para fenômenos 
que acontecem a baixas velocidades, que é o quotidiano da maioria das 
pessoas. No entanto, quando vamos a velocidades mais altas, aquelas 
leis perdem a validade e temos que usar a relatividade de Einstein. Para 
que os efeitos relativísticos sejam notados é necessário que os corpos 
se movimentem a uma velocidade de pelo menos 10% da velocidade da 
luz, que é de 300.000 km/s. 
 
Cabe agora, enunciar o segundo postulado da relatividade 
de Einstein.
 2- 


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