Exercícios Resolvidos de Princípios da Relatividade

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Enunciado

Dois referenciais inerciais A e B que se deslocam ao longo do eixo x observam um feixe de luz se propagar no vácuo. O vetor velocidade da luz para A vale c y ^ enquanto para B , c ( x ^ + y ^ ) / 2 . Determine a velocidade de um referencial em relação ao outro.

  1. 3 c / 3 .
  2. c / 2 .
  3. 2 c / 2 .
  4. c / 3 .
  5. 2 c / 3 .

Passo 1

Como os dois referenciais estão se movendo um em relação ao outro no eixo x e o referencial A “enxerga” o feixe de luz perpendicular a ele, então esse feixe de luz é perpendicular a ele em todo momento.

Agora, esse mesmo feixe de luz com mesma velocidade c (repare que o módulo de c ( x ^ + y ^ ) / 2 continua sendo c , como deveria ser!) aparece, do ponto de vista de B , com um inclinação de 45 ° com + x ^ e também de 45 ° com + y ^ . Pois v x = v cos ⁡ θ = c x ^ / 2   como cos ⁡ 45 ° = 2 2 = 1 2 , analogamente para v y , vemos que o θ = 45 ° .

Isso significa que este referencial B está se deslocando com velocidade c / 2 em relação ao referencial A .

Só para fixar as ideias, imagina que você é o referencial A e você olha para cima e enxerga um pulso de luz sempre se afastando de você. Outra pessoa B está se afastando de você na direção e sentido de + x ^ e ele enxerga esse flash inclinado de 45 ° , isso porque ele está se movendo em relação a você com velocidade c 2 ( + x ^ ) .

Resposta

Letra c).

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