O artigo“Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento” escrito por Einstein em 1905, representa um marco conceitual na história da física, ao lançar as bases da teoria da relatividade restrita. Neste trabalho, Einstein parte de princípios fundamentais — como a invariância da velocidade da luz no vácuo e a exigência de que as leis da física tenham a mesma forma para todos os observadores inerciais — para construir uma nova eletrodinâmica que evita contradições inerentes à teoria clássica. A proposta é reexaminar os conceitos de espaço, tempo e simultaneidade, mostrando que as medidas de tempo e distância dependem do referencial em movimento.
Um ponto essencial é a incompatibilidade entre a mecânica tradicional, baseada nas ideias de Galileu e Newton, e o eletromagnetismo de Maxwell: enquanto a mecânica pressupõe transformações simples entre referenciais (as transformações de Galileu), o eletromagnetismo exige que a velocidade da luz permaneça constante para todos os observadores, independentemente de seu movimento relativo. Essa tensão provoca inconsistências nas leis clássicas quando aplicadas a corpos em movimento, e impulsiona a reformulação das transformações entre sistemas de referência — as transformações de Lorentz —, graduando-se daí novos fenômenos como a dilatação do tempo e a contração dos comprimentos.
Em suma, esse artigo pioneiro revela como os fundamentos da eletrodinâmica e da mecânica clássica, até então considerados compatíveis, exigem uma nova síntese — a teoria da relatividade — para superar suas contradições e respeito aos princípios de simetria e invariância.
Pergunta: Quais são as inconsistências citadas no texto ?
Dica: Observe o exemplo da figura abaixo.
A figura ilustra dois sistemas de referência. Um deles está fixo na estação de trem O, enquanto o outro está fixo no trem O´, que possui velocidade v (constante) em relação a O. Dentro do trem há uma pessoa que possui posição x em relação a O e posição x´ em relação a O´.
Minha sugestão é a seguinte: aplique inicialmente a relatividade de Galileu. Depois substitua o movimento do observador dentro do trem pelo movimento de um raio de luz gerado por uma lanterna situada em O´ apontada na mesma direção do vetor velocidade do trem.
Considere que a velocidade do trem (em relação a estação) seja de 15 m/s. Enquanto a velocidade da pessoa dentro do trem (em relação ao trem) seja de 1 m/s.
(a) Qual a velocidade da pessoa em relação a estação de trem ?
(b) O movimento da pessoa comporta-se de acordo com o previsto pela relatividade de Galileu ?
(c) No referencial do trem O´, qual a velocidade da luz emitida pela lanterna ?
(d) No referencial da estação O, qual a velocidade da luz emitida pela lanterna ?
(e) A luz comporta-se de acordo com o previsto pela relatividade de Galileu ? Explique.
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