Uma consequência do fato de que a luz não muda sua velocidade é que o TEMPO medido e o ESPAÇO (tamanho) dos objetos MUDAM DEPENDENDO DA VELOCIDADE DO SEU REFERENCIAL. É complicado imaginar isso, pois não temos exemplos em nosso cotidiano deste fenômeno, mas você precisa entender algumas coisas sobre isso. Primeiro: a velocidade da luz NUNCA MUDA (de acordo com o postulado de Einstein) e vale 300000000 m/s ou 300000 km/s EM QUALQUER REFERENCIAL. Nada, no universo pode ser mais rápido do que a luz, sendo assim, todo objeto está a uma velocidade abaixo da luz. Se você estiver parado dentro de um ônibus em movimento O TEMPO SE DILATA(ou seja, passa mais lentamente para você) e o ESPAÇO SE CONTRAI (ou seja, o ônibus fica "menor"). Parece estranho, mas é verdade. Assim, em um exemplo bem bobo, se você tivesse um relógio sincronizado com o relógio de outra pessoa, mas você está em um ônibus em movimento e a pessoa parada na rua, enquanto você estiver em movimento o seu relógio irá medir um tempo MENOR para o movimento como um todo e a pessoa que está do lado de fora irá medir um tamanho MENOR para o ônibus. Sendo assim, se um movimento tiver sido analisado onde Joana está dentro de um trem em alta velocidade e Roberta fora do trem em repouso e Roberta marca um intervalo de tempo de 6 s para o movimento do trem e mede 100 m para o tamanho do trem, podemos dizer que Joana marcará um tempo maior ou menor que Roberta? E o tamanho do trem para Roberta, será maior ou menor? Explique sua resposta. *
Soluções para a tarefa
Resposta:Ao estudarmos as equações de Galileu e sua transformações, vimos que seus resultados se aplicam bastante bem aos problemas que envolvem o movimento de corpos. Esses resultados são bastante intuitivos para nós, por estarem de acordo com nossas experiências diárias. Como vimos que para o caso de um objeto em repouso inserido num referencial S’ que se move em relação a um observador num referencial S, as transformações que escrevemos são válidas se convenientemente aplicáveis.
Por outro lado precisamos saber se essas equações são coerentes com experimentos que envolvem a eletricidade, magnetismo e óptica.
James C. Maxwell já havia calculado ao final do século XIX, que qualquer radiação eletromagnética viaja no vácuo com uma velocidade de aproximadamente 300.000 Km/s.
Essa velocidade predita teoricamente para a velocidade da luz, era em relação a que? Em qual referencial deveria ser medida essa velocidade para que obtivéssemos esse valor como resultado?
Essa resposta não estava nas equações de Maxwell.
Cientistas da época acreditavam que a luz e todas as radiações eletromagnéticas, assim como faziam as ondas mecânicas, necessitavam de um meio para se propagar. Em outras palavras, a luz viajava por um espaço preenchido por uma substância. Essa substância que preencheria todo o espaço, cuja existência foi teorizada, recebeu o nome de Éter.
Se assim fosse, esperava-se obter diferentes valores para essa velocidade, dependendo do movimento do observador relativo ao meio no qual a luz se propaga. De outra forma, se um observador move-se com velocidade v em relação a esse meio, a medida da velocidade da luz poderia estar dentro de um intervalo que contemplasse um valor máximo (c+v) ou mínimo (c-v).
Se as transformações de Galileu pudessem ser aplicadas para a Luz, teríamos que para um observador que se move num referencial com velocidade v em relação ao éter, medidas para a velocidade da luz, valores que estariam compreendidos entre (c-v) e (c+v).
Suponha que estejamos viajando num supercarro que se desloca com velocidade de 150.000 km/s em relação a um observador em Terra. Esse carro seria ultrapassado por um feixe de luz com velocidade de 300.000 km/s medida pelo observador em Terra. A velocidade da luz medida pelo piloto do supercarro não seria de 300.000 km/s, mas sim de 150.000 km/s (300.000 km/s – 150.000 km/s).
Se isso fosse possível, teríamos um fenômeno acontecendo com ondas luminosas, análogo ao que ocorre com ondas sonoras. O estrondo sônico.
Pense no exemplo do avião supersônico que quando voa acima da velocidade de propagação do som para aquele meio. Este experimenta o estrondo sônico, um fenômeno que colapsa as frentes de onda umas sobre as outras e produz uma explosão sonora para observadores em Terra. Nesse caso do piloto do avião, a velocidade do som produzido pelo avião é medida pelo piloto como sendo zero, já que os piloto e onda sonora naquele meio deslocam-se com a mesma velocidade.
No vídeo abaixo você pode entender um pouco mais desse efeito chamado de estrondo sônico.
Explicação: