Considerando uma situação hipotética na qual viagens em voos internacionais fossem realizadas a velocidades próximas da velocidade da luz no vácuo, um piloto de avião, trabalhando diariamente nesses voos, envelheceria
A) mais rapidamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, um dos postulados fundamentais da relatividade restrita.
B) mais rapidamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, uma das consequências dos postulados da relatividade restrita.
C) mais lentamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, um dos postulados fundamentais da relatividade restrita.
D) mais lentamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, uma das consequências dos postulados da relatividade restrita.
A) mais rapidamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, um dos postulados fundamentais da relatividade restrita.
B) mais rapidamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, uma das consequências dos postulados da relatividade restrita.
C) mais lentamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, um dos postulados fundamentais da relatividade restrita.
D) mais lentamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, uma das consequências dos postulados da relatividade restrita.
Passo 1
O enunciado apresenta um piloto que se desloca em voos a velocidades próximas à da luz e compara seu envelhecimento com o de seu irmão gêmeo, que permanece em repouso na Terra. O conteúdo da matéria é a relatividade restrita e, em especial, o efeito de dilatação do tempo.
Passo 2
Na relatividade restrita, o intervalo de tempo medido por um observador em repouso em relação ao evento (tempo próprio
) e o intervalo medido por um observador para quem o relógio está em movimento
se relacionam por
onde
e
é a velocidade relativa.
Passo 3
Como
, temos
. Isso significa que, do ponto de vista do observador em repouso (o irmão terrestre), o relógio movendo-se (o piloto) atrasa: o tempo próprio do piloto
é menor do que o tempo
que decorre na Terra.
Passo 4
Portanto, o piloto envelhece mais lentamente que seu irmão gêmeo em repouso. E vale destacar que a dilatação do tempo não é um postulado, e sim uma consequência dos dois postulados fundamentais da relatividade restrita (constância da velocidade da luz e princípio de relatividade).
Resposta
D) mais lentamente que seu irmão gêmeo, que nunca viajou de avião. A explicação para esse fato está de acordo com a dilatação do tempo, uma das consequências dos postulados da relatividade restrita.