Para um dado referencial inercial, duas réguas posicionadas paralelamente ao eixo x do referencial possuem o mesmo comprimento de . A régua está parada enquanto a régua possui velocidade constante para o dado referencial inercial. Determine os comprimentos das réguas e para um outro referencial que possui velocidade constante em relação ao primeiro.
a) e .
b) e .
c) e .
d) e .
e) e .
Passo 1
Queremos calcular qual é o tamanho da régua com relação ao referencial que se move com velocidade de (referencial anda junto com a régua ). Para isso, lembraremos da teoria que:
Onde é o comprimento da régua medido pelo referencial que se move com velocidade , e é o comprimento próprio da régua que é o comprimento medido pelo referencial na qual a régua está parada.
Ficou difícil? Pergunte-se o seguinte: “Em qual referencial a régua está parada? Hmm... Ela está parada com relação ao primeiro referencial, e neste referencial ela mede (de acordo com o enunciado), logo este será o comprimento próprio!”. Então bora lá!
Logo o referencial em movimento vê a régua com um comprimento contraído de .
Obs: Esse referencial está andando junto com a régua , pois ambos possuem a mesma velocidade.
Passo 2
Agora vamos calcular o comprimento da régua com relação ao primeiro referencial (referencial que está junto com a régua A). Da teoria:
Onde é o comprimento da régua medido pelo primeiro referencial, que vale (de acordo com o enunciado). E esse referencial também se move com velocidade em relação ao referencial da régua .
é o comprimento próprio da régua que é o comprimento medido pelo referencial na qual a régua está parada. Novamente, pergunte-se o seguinte: “Em qual referencial a régua está parada? Hmm... Ela está parada com relação ao segundo referencial, que está junto com ela, e neste referencial nós não sabemos qual é o seu comprimento, mas sabemos que este será o comprimento próprio.”. Logo:
Vamos recapitular:
1. O referencial que está junto com a régua , vê a régua com comprimento de . (Isso está escrito no enunciado!)
2. O referencial que está junto com a régua , vê a régua com comprimento de . (Está escrito no enunciado também!)
3. O referencial que está junto com a régua , vê a régua com comprimento de .
4. O referencial que está junto com a régua , vê a régua com comprimento de .
Na resposta está escrito: e . Porém, de acordo com nossas análises e de acordo com nossa nomenclatura para as variáveis, seria mais correto escrever assim:
Resposta
Letra (a): e .