Questão FC714703
Durante uma missão espacial, dois astronautas em naves diferentes, ambas se movendo com velocidade constante e retilínea, realizam experimentos com feixes de luz emitidos por lante
Física Moderna
VUNESP · 2025
Durante uma missão espacial, dois astronautas em naves diferentes, ambas se movendo com velocidade constante e retilínea, realizam experimentos com feixes de luz emitidos por lanternas idênticas.
Esse resultado, aparentemente contrário à intuição clássica sobre movimento, está relacionado aos fundamentos da Teoria da Relatividade Restrita de Albert Einstein, que afirma, entre outras coisas, que
- a velocidade da luz no vácuo é relativa ao observador e depende da velocidade do referencial inercial em que ele se encontra.
- existe um referencial absoluto no qual a luz se propaga com velocidade máxima, e todos os demais referenciais devem se ajustar a ele.
- a velocidade da luz varia de acordo com a velocidade da fonte emissora, mas essa variação é compensada por efeitos relativísticos.
- as leis da física são diferentes em referenciais, que se movem com velocidade constante entre si, o que gera discrepâncias nas observações de fenômenos ópticos.
- em qualquer referencial inercial, a velocidade da luz no vácuo é a mesma, sendo uma constante universal e limite para a transmissão de informação.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
Velocidade da luz no vácuo é postulado pela Teoria da Relatividade Restrita como a mesma para todos os observadores que estão em referenciais inerciais, independentemente do movimento da fonte ou do observador. Isso significa que medirão sempre \(c\approx 3{,}0\times10^8\) m/s.
Essa invariância aparece na fórmula de adição de velocidades: \(u'=\dfrac{u-v}{1-\dfrac{uv}{c^2}}\). Se \(u=c\), então \(u'=c\), mostrando que a luz conserva sua velocidade entre referenciais.
Como consequência, \(c\) é uma constante universal e funciona como limite para transmissão de informação, garantindo a causalidade e motivando efeitos como dilatação do tempo e contração de comprimentos.
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