A física clássica pode ser usada para descrever com precisão um satélite movendo-se a uma velocidade de
? Explique por que sim ou por que não.
Passo 1
O enunciado pergunta se podemos usar a física clássica (isto é, mecânica newtoniana) para descrever um satélite que se move a
,
. O conteúdo principal envolve comparação entre a velocidade do satélite e a velocidade da luz, para verificar se os efeitos da relatividade especial são relevantes.
Passo 2
Vamos calcular a razão entre a velocidade do satélite
e a velocidade da luz
. Sabendo que
temos
Passo 3
Para avaliar o “quão relativístico” é esse regime, usamos o fator de Lorentz
Como
,
Passo 4
O desvio de
em relação a 1 é da ordem de
. Isso significa que todos os efeitos relativísticos (dilatação de tempo, contração de comprimentos, correções à dinâmica) seriam da ordem de uma parte em
, ou seja, completamente desprezíveis para qualquer cálculo prático de órbita de satélite.
Passo 5
Portanto, como
e as correções relativísticas são ínfimas, a mecânica newtoniana fornece resultados suficientemente precisos para descrever o movimento de um satélite a
,
.
Resposta
Sim. Como a velocidade
,
é muito menor que a velocidade da luz
e o fator de Lorentz difere de 1 em apenas
, os efeitos relativísticos são insignificantes, de modo que a física clássica (mecânica newtoniana) descreve o movimento com precisão prática.