Nave que se move quase tão rapidamente quanto a luz e emite luz
20 de novembro, 2015 às 6:09 | Postado em Ondas eletromagnéticas, Relatividade
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Prezado, tudo bem!
Poderia me tirar uma dúvida? Se uma nave hipotética viajando à velocidade da luz projetasse um feixe de luz para trás de si, qual seria a velocidade desse feixe? E se o feixe fosse para frente da nave, qual seria sua velocidade? Desde já agradeço. Abraço.
Uma nave no vácuo não pode viajar com a rapidez c da luz em qualquer sistema de referência mas podes imaginar, sem conflito com a Teoria da Relatividade Restrita (TRR), uma nave com rapidez um pouco menor do que a da luz, digamos 0,99 c. Vide Enunciado do segundo postulado da Teoria da Relatividade Restrita.
Um feixe de luz de luz emitido por esta nave se moveria em relação à nave com a rapidez c da luz. Para qualquer outro sistema de referência, por exemplo aquele em relação ao qual o valor da velocidade da nave é 0,99 c, a luz se move igualmente com rapidez c. Apesar de estas afirmações serem contra intuitivas, ela são consistentes com a Teoria da Relatividade Restrita.
Entretanto haveria uma importante diferença na luz observada da própria nave e em outros sistemas de referência em relação aos quais a nave se move. As frequências da luz seriam diferentes nos diferentes sistemas de referência em decorrência do Efeito Doppler.
OBSERVAÇÃO: Quando uma fonte sonora se move através do ar e emite som, a rapidez de propagação do som no ar NÃO é acrescida da velocidade da fonte. Ou seja, o som continua a se propagar com uma velocidade que é independente da fonte, dependendo apenas das propriedades elásticas e inerciais do ar. Entretanto a sua velocidade em relação à fonte ou a outro referencial em movimento em relação ao ar se comporta conforme nossa intuição espera (isto é, em acordo com as transformações de Galileu). O que fere a nossa intuição “clássica” é que, em acordo com os postulados da TRR a rapidez de propagação da luz seja a mesma em todos os referenciais inerciais.
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“Docendo discimus.” (Sêneca)
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