[Música] referenciais inerciais são extremamente importantes para a física toda a mecânica clássica Depende de um referencial inercial para descrever o movimento de um corpo e além disso toda a mecânica clássica se baseia em um postulado de Galileu que diz que não existe nenhum referencial inercial preferencial Pro universo um referencial inercial de maneira simplificada é como se fosse um observador que se move com velocidade constante e em trajetória retilínea em relação ao sistema que nós estamos observando por exemplo Imagine que eu tenha um bloco se movendo a 10 m/s em cima de um trem que também
se move a 10 m/s na mesma direção do bloco eu posso escolher dois observadores para analisar o problema o bloco e o trem para o bloco é o trem que se move para trás com uma velocidade de 10 m/s enquanto o bloco fica parado já para o trem é o bloco que se move pra frente com velocidade de 10 m/s o que nós acabamos de fazer é uma transformação chamada transformação de Galileu ela permite que nós analisemos o mesmo sistema a partir de diferentes referenciais sem que isso altere o nosso resultado final se nós podemos
analisar o mesmo problema através de infinitos referenciais isso tem uma implicação muito interessante as leis da Física não mudam independente do sistema de referencial utilizado e isso Traz duas consequências importantes a primeira não existe um referencial absoluto dou um referencial preferido pelo universo e a segunda não existe movimento absoluto o que existe é um movimento relativo entre um observador ou um referencial e o outro referencial e isso é chamado de relatividade de Galileu como vocês podem perceber o conceito de relatividade é algo antigo e já existia desde a época de Galileu e ele foi incorporado
a mecânica clássica desde então o problema é que assim que a física moderna começou a surgir o modelo clássico de relatividade começou a criar inconsistências com por exemplo as leis de maxio para o eletromagnetismo nós precisávamos de um novo modelo de relatividade para tratar desses problemas específicos que de maneira alguma poderiam continuar sendo tratados de maneira clássica e então em 1905 Albert Einstein propôs em seu artigo sobre eletrodinâmica dos corpos e movimento um novo tipo de relatividade a relatividade restrita o que a relatividade restrita tem de tão especial é o postulado de que nós não
podemos definir tempo e espaço como duas entidades separadas uma consequência disso é que alguma coisa que aconteceu num instante de tempo para um observador pode acontecer num instante de tempo diferente para outro observador e isso é a não simultaneidade de eventos e O interessante é que a relatividade restrita ainda possui um dos postulados da relatividade de Galileu as leis da física devem ser as mesmas independente do referencial utilizado mas a mas a relatividade restrita não é só extremamente bonita ela também possibilita que diversos aparentes paradoxos surjam e eles demoram um bom tempo para serem resolvidos
Imagine que eu tenha uma barra de digamos 1 m movendo-se paralela ao chão em um certo lugar do chão temos um buraco também com comprimento de 1 m dessa maneira podemos afirmar Com certeza que quando a barra passar por cima do buraco ela cairá agora imagine ex exatamente o mesmo problema só mudaremos a velocidade da Barra ela agora será próxima à velocidade da luz como as leis da físicas são as mesmas para qualquer referencial inercial eu posso escolher dois referenciais para começar a lidar com o problema o meu primeiro referencial será o do buraco para
o buraco é a barra que se aproxima com velocidade próxima da luz mas por ela estar com velocidade próxima da Luz ela sofre uma contração espacial por causa das transformações de Lawrence ou Ou seja a barra foi contraída e agora possui um comprimento menor do que 1 m nessa situação não precisamos nem pensar para afirmar que a barra cairá no buraco mas agora trocaremos o referencial e o colocaremos na barra para a barra é o buraco que se move em direção a ela com velocidade próxima da luz a mesma contração espacial que antes fez a
barra ficar menor agora fará o buraco ficar menor do que a barra que continua com comprimento de 1 m pause o vídeo agora e e tente responder a barra vai cair ou não o que cria esse paradoxo é o nosso conceito de simultaneidade no nosso mundo cotidiano a pequenas velocidades as coisas realmente parecem acontecer no mesmo instante de tempo para diferentes observadores simplesmente porque essa diferença de tempo é extremamente pequena para nós precisarmos levar ela em conta só que quando nós tratamos de problemas com velocidades relativísticas nós precisamos levar essas diferenças de tempo em conta
porque elas não são mais insignificantes antes na verdade elas são bem significantes e criam paradoxos como o paradoxo da Barra e do buraco quando a barra começa a passar sobre o buraco a informação de que ela está caindo chega primeiro na parte da frente da Barra e então vai se propagando até a parte de trás dela assim que ela também estiver passando sobre o buraco uma boa maneira de visualizar isso é imaginar a barra como sendo composta por vários pequenos pedaços de barra apenas os pedaços que já não estão mais sobre o chão é que
começam a cair Imagine que a barra seja uma trilha de dados sobre uma mesa quando eu empurrar a barra ou melhor quando eu empurrar essa trilha de dados os primeiros dados a caírem são aqueles que já não estão mais sobre a mesa até que todos os dados tenham caído da mesa uma coisa similar acontece no paradoxo da Barra e do buraco quando nós analisamos o problema a partir do referencial da Barra ela começará a se curvar e cair pedaço por pedaço Até que a barra inteira Esteja dentro do buraco agora a parte interessante é que
por estarmos tratando do referencial da Barra essa curvatura ou Essa contorção realmente acontece na barra e isso é extremamente contraintuitivo porque na nossa experiência diária nós não estamos acostumados a lidar com problemas com velocidades relativísticas mas quando fazemos ciência a intuição é a nossa pior inimiga mas antes que vocês se perguntem Sim esse é um sistema extremamente idealizado nós não estamos levando em conta por exemplo a rigidez da barra mas estamos levando em conta que a força que puxa ela para baixo é muito maior do que a velocidade horizontal dela mesmo assim esse tipo de
experimento mental serve um grande propósito para a ciência muitas vezes eles são a única maneira de nós compreendermos coisas que não são tão fáceis de compreender ou testar experimentalmente Muito obrigado e até a próxima recentemente eu criei uma campanha do patreon do ciência todo dia eu tenho alguns projetos pro futuro do canal que eu realmente gostaria de começar a colocar em prática como por exemplo mini documentários ou vídeo de 30 minutos sobre algum tema específico então se você se interessa em saber quais são esses projetos e quais são as recompensas pros patronos do ciência todo
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