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Teoria da Relatividade

Física

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No estudo da Mecânica, a velocidade, por exemplo, é uma grandeza relativa, ou seja, sua medida depende do referencial do qual está sendo medido. Em consequência disso, outras grandezas que dependem da velocidade também são relativas como, por exemplo, a energia cinética e a quantidade de movimento. A energia potencial também é uma grandeza relativa, pois o seu valor (mgh) depende do referencial que se adota para medir a altura. Comprimento, massa e tempo são tidos como grandezas absolutas no estudo da Mecânica, mas também se tratam de grandezas relativas. No entanto, a relatividade dessas grandezas só evidencia-se quando no estudo de situações em que se têm velocidades muito elevadas, ou seja, não desprezíveis se comparadas com a velocidade da luz no vácuo, que é aproximadamente 3,0 x108 m/s.


O Início da Teoria da Relatividade

A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras transformações em conceitos básicos como também proporcionou que fatos importantes, ainda não explicáveis, pudessem ser explicados. Essa teoria surgiu com o físico alemão Albert Einstein. Nascido em Ulm, Einstein foi físico e pesquisador muito conhecido por ter proposto a teoria da relatividade, mas também foi ele quem explicou corretamente o efeito fotoelétrico, fato esse que possibilitou o desenvolvimento da bomba atômica, mesmo sem ele saber para quais fins se destinava.

A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram propostas em tempos diferentes, no entanto ambas trouxeram o conhecimento de que os movimentos do Universo não são absolutos, mas sim relativos.

A teoria da relatividade restrita foi construída por Einstein a partir de dois importantes postulados:

1ª – Postulado da Relatividade: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de referência inercial.
2ª – Postulado da Constância da Velocidade da Luz: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para qualquer referencial inercial, ou seja, c = 300 000 km/s.

A Relatividade no Cotidiano

A relatividade pode não ser um assunto muito comum no dia a dia, mas ela faz parte do nosso cotidiano. Quando aproximamos da velocidade da luz tudo muda, nesse sentido a relatividade é muito importante. Não é possível ver como que isso ocorre utilizando carros e aviões, mas as partículas subatômicas podem se movimentar muito rápido, podendo alcançar velocidades bem próximas à velocidade da luz.

Um instrumento muito comum na atualidade utiliza mecanismos advindos da relatividade para determinar com alta precisão a posição na Terra, esse é o chamado GPS. Encontrado em celulares de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação correta da posição, mas se não fosse a relatividade, todas as medidas estariam erradas. Os cálculos e correções relativísticos são necessários em consequência da velocidade dos satélites, aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários. O aparelho de GPS está cada vez mais presente em nosso cotidiano, seja no avião, nos automóveis, navio, em muitos lugares podemos encontrá-lo. Caso não fossem calculados os efeitos da relatividade, poderiam acontecer grandes desastres.

Por Marco Aurélio da Silva
Equipe Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

ALVES, Luciano Calaça. "Teoria da Relatividade"; Brasil Escola. Disponível em <http://www.brasilescola.com/fisica/teorias-da-relatividade.htm>. Acesso em 28 de agosto de 2015.

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  • Ricardo Bellesegunda-feira | 16/03/2015 10:04Hs
    Muito didático e bem coerente.
  • PAGGINJKLAEWTSsexta-feira | 14/11/2014 11:28Hs
    DISCORDO DE ALBERT EINSTEIN E, PORTANTO, VAI O MEU COMENTÁRIO: PELO QUE EU TENHO OBSERVADO NAS TEORIAS DOS "RENOMADOS CIENTISTAS", GERALMENTE HOUVE ALGUM EQUÍVOCO E, NO CASO DE ALBERT EINSTEIN, A TEORIA DA RELATIVIDADE GERAL, É UMA DELAS. A AFIRMAÇÃO DE QUE A GRAVIDADE É: " A CURVATURA DO ESPAÇO-TEMPO, PROVOCADO POR CORPOS DE GRANDES MASSAS"; NO MEU ENTENDER, NÃO SERIA VERDADEIRO, POIS, NA VERDADE, O QUE PODEMOS DEFINIR O QUE SEJA A GRAVIDADE, NADA MAIS É DO QUE O EFEITO PROVOCADO PELAS FORÇAS ELETROMAGNÉTICAS EXISTENTES ENTRE OS CORPOS, DE ONDE PODEMOS DIZER, QUE ESSE EFEITO SERIA A"LEI DO RETORNO", OU SIMPLESMENTE, O EFEITO BUMERANGUE EXISTENTE ENTRE A ATRAÇÃO ENTRE OS CORPOS A PARTIR DA INFLUÊNCIA DAS CARGAS POSITIVAS E NEGATIVAS, POIS, EM TODA MATÉRIA NO UNIVERSO, EXISTE A POLARIZAÇÃ
  • Claudia Cristina Santos Rochasegunda-feira | 20/10/2014 17:12Hs
    Adorei. Agora entendi. Acho que o fato de estarmos percebendo que os dias, as semanas, os meses , enfim os anos, estarem passando mais rapidamente, é mesmo REAL. Tenho 44 anos, quando eu era mais nova, o tempo era mais lento. Acho que de uns 10 (dez) anos para cá, o tempo mudou. Os dias continuam tendo 24 horas, a gente vê no relógio. É fato, mas...parecem que são mais curtos e consequentemente, as semanas, os meses e os anos. Não sou tão inteligente para conseguir "descobrir" como isso está acontecendo, mas sei que está. É perceptível. Apenas as crianças de agora, é que não perceberão. Por que já nasceram nesta época de tempo "acelerado". Então para elas será esse o tempo "normal". Acho que deve ter a ver com a inclinação do eixo da Terra. É isso.
    • Luccyquinta-feira | 12/03/2015 16:19Hs
      Esse fenômeno pelo que tenho estudado e pesquisado chama-se desacoplamento do espaço-tempo. Eu acho que já aconteceu com vc, sabe quando vc dá aquele cochilo e parece que passou horas ali, mas quando vc acorda passou apenas alguns minutos. Está acontecendo isso com o nosso tempo.
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