Enunciado

O referencial inercial S’está se movendo com uma velocidade de 0,6c em relação ao referencial S. Além disso, x=x’=0 no instante t=t’=0. Dois eventos são registrados. No referencial S, o evento 1 ocorre na origem no instante t=0 e o evento 2 ocorre no ponto x=3 km no instante t=4 μ s . De acordo com o observador S’, em que instante ocorre (a) o evento 1 e (b) o evento 2? (c) Os dois observadores registram os eventos na mesma ordem?

Passo 1

A transformação de Lorentz para os espacos é

x ' = γ x - v t = x - v t 1 - β 2

A transformação de Lorentz para os tempos é

t ' = γ t - v x c 2 = t - β x c 1 - β 2

Passo 2

(a) Seja x 1 , t 1 = ( 0,0 ) e x 2 , t 2 = 3000,4 ⋅ 10 - 6 .

Esperamos que x 1 ' , t 1 ' = ( 0,0 ) .

Passo 3

(b) Para v = 0,66 c = 1,799 ⋅ 10 ^ 8 , onde o sinal positivo vem do fato de que pela figura o referencial está se movendo no sentido positivo do eixo x. Temos que as coordenadas espacial e temporal são:

x 2 ' = x - v t 1 - β 2 = 3000 - 1,799 ⋅ 10 8 ⋅ 4 ⋅ 10 - 6 1 - 0,6 2 = 2,85   k m

t 2 ' = t - β x c 1 - β 2 = 4 ⋅ 10 - 6 - 0,6 ⋅ 3000 ⋅ 2,998 ⋅ 10 8 1 - 0,6 2 = - 2,5 μ s

Passo 4

(c) No referencial S, temos que o evento 1 ocorre no instante t=0 e o evento 2 ocorre no instante t = 4 μ s , ou seja, o evento 1 ocorre antes. Já no referencial S’, como t 2 ' < 0 , o evento 2 ocorre antes do instante t=0, ou seja, antes do que o evento 1. Dessa forma os dois observadores não registram os eventos na mesma ordem.

Resposta

(a) O evento 1 ocorre na em (0,0).

(b) O evento 2 ocorre em ( 2,85   k m ,   - 2,5 μ s ).

(c) Os dois observadores não registram os eventos na mesma ordem.

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

No quadro S, o evento B ocorre 2,0 μs após o evento A, e o evento A ocorre na origem, enquanto o evento B ocorre no eixo x em x = 1,5 km. Com que velocidade e em que direção um observador deve estar v
Mostre que quando v
Uma nave espacial de comprimento adequado Lp = 400 m passa por uma estação transmissora a uma velocidade de 0,760c. (A estação transmissora transmite sinais que viajam à velocidade da luz.) Um relógio
No referencial S, os eventos 1 e 2 são separados por uma distância D = x2 - x1 e um tempo T = t2 - t1. (a) Use a transformação de Lorentz para mostrar que no referencial S ′, que está se movendo ao lo
Um foguete com comprimento adequado de 700 m está se movendo para a direita a uma velocidade de 0,900c. Ele tem dois relógios - um no nariz e outro na cauda - que foram sincronizados na estrutura do f