INTERVALOS DE TEMPO E SIMULTANEIDADE
Como podemos definir se 2 eventos são simultâneos num referencial usando relógios ou usando a percepção de raios de luz? Explique.
Como podemos definir se 2 eventos são simultâneos num referencial usando relógios ou usando a percepção de raios de luz? Explique.
Passo 1
Beleza, o enunciado quer saber como a gente define “simultaneidade” de dois eventos num mesmo referencial de duas maneiras:
- Usando relógios sincronizados.
- Usando só o fato de ver raios de luz chegando.
O conteúdo aqui é Relatividade Especial — mais precisamente a convenção de Einstein para sincronizar relógios e a ideia de corrigir o tempo de chegada da luz. Para resolver vamos precisar conhecer:
- O protocolo de sincronização de Einstein (mandar e receber sinais de luz).
- Como corrigir o tempo de observação de um pulso luminoso levando em conta a distância.
Passo 2
Simultaneidade por relógios (protocolo de Einstein)
- Imagine dois pontos no espaço, A e B, cada um com um relógio.
- Do ponto A, envia-se um flash de luz em
para B. O relógio de B registra a chegada em e imediatamente reflete o mesmo flash de volta para A, que registra o retorno em . - Se os relógios estiverem perfeitamente idênticos e não sofrendo nenhum atraso extra, nós assumimos que o sinal levou o mesmo tempo para ir e voltar. Então definimos o instante em B como
- Depois de “ajustar” o relógio de B para obedecer essa condição, dizemos: qualquer evento que ocorra em A no instante
e em B também em (segundo esses relógios sincronizados) é simultâneo naquele referencial.
Passo 3
Simultaneidade pela percepção de raios de luz
- Imagine um observador O no ponto médio entre A e B.
- Se em A e em B acontecem flashes exatamente no mesmo “tempo de relógio” e as distâncias A–O e B–O forem iguais, a luz de cada flash chegará ao observador no mesmo instante
. - Na prática, se O vê os dois flashes ao mesmo tempo e sabe estar à mesma distância de A e de B, ele conclui que os eventos foram simultâneos.
- Se A e B não estiverem à mesma distância, o observador teria de corrigir o instante de chegada (
) subtraindo para cada sinal e só então comparar.
Passo 4
Ligando as duas ideias
– O método dos relógios é geral: você sincroniza pares de relógios por todo o referencial e depois só compara leituras.
– O método do observador com luz é um caso prático em que você tem um único ponto de vista perfeitamente no meio.
Em ambos os casos, a chave é levar em conta o tempo de viagem da luz, porque a gente assume que ela sempre vai a mesma velocidade .
– O método dos relógios é geral: você sincroniza pares de relógios por todo o referencial e depois só compara leituras.
– O método do observador com luz é um caso prático em que você tem um único ponto de vista perfeitamente no meio.
Em ambos os casos, a chave é levar em conta o tempo de viagem da luz, porque a gente assume que ela sempre vai a mesma velocidade
Resposta
Dois eventos são simultâneos em um referencial se, após corrigir o atraso da luz:
- Os relógios sincronizados (via protocolo de Einstein) marcam exatamente o mesmo instante para os dois eventos;
- Um observador equidistante vê os flashes ao mesmo tempo e, conhecendo as distâncias, conclui que eles ocorreram no mesmo instante de tempo coordenado.