Qual é a contração do comprimento?
Contração de comprimento refere -se a um fenômeno no qual um objeto é percebido como mais curto ao longo da dimensão de seu movimento por um observador quando o objeto está em movimento em relação a esse observador. Também é chamado de contração de Lorentz ou contração de Lorentz -Fitzgerald, depois que os físicos Hendrik Lorentz e George Fitzgerald. Quanto mais rápido um objeto está se movendo em relação ao observador, mais ele se contrairá da perspectiva do observador. Esse efeito é tão pequeno que é insignificante em velocidades que os seres humanos provavelmente encontrarão na vida cotidiana, mas em objetos que se movem em uma fração apreciável da velocidade da luz, torna -se mais perceptível.
O fenômeno da contração do comprimento é uma conseqüência da relatividade especial. De acordo com a teoria da relatividade, a velocidade da luz no vácuo (aproximadamente 300.000 quilômetros, ou 186.000 milhas, por segundo), ou C, é sempre constante para todos os observadores. Contra -intuitivamente, esse continua sendo o caso da luz emitida de uma fonte que está se movendo do PTEMPREENCIA DE UM observador.
Suponha que um objeto seja lançado na direção da viagem de uma nave espacial que se move a 5 quilômetros por segundo (KPS) em relação à Terra, levando -a para longe do navio a 1 kps. Um observador do navio o perceberá como se afastando a 1 kps, enquanto um observador na Terra o perceberá se movendo a 6 kps. Se uma luz externa no navio estiver ligada, o observador no navio detectará a luz que se afasta do navio em C, mas o observador na Terra também perceberá a luz que se move em C, não C mais a velocidade do navio.
O resultado é que o momento preciso em que a luz do navio atinge um determinado local variará para diferentes observadores, dependendo de sua velocidade em relação à nave espacial. Consequentemente, eles discordam sobre o que outros eventos estavam ocorrendo no mesmo momento. Isso é chamado de relatividade da simultaneidade.
Como tSeu refere -se ao comprimento detectado de um objeto é comumente explicado no seguinte experimento de pensamento. Imagine uma fileira de relógios sincronizados, onde cada relógio pode medir quando a extremidade esquerda e direita de um objeto em movimento está passando na frente dele. Depois que um objeto passa pela fileira de relógios, um observador pode determinar seu comprimento calculando a distância que dois relógios teriam que ser um do outro para a extremidade direita do objeto para atingir um relógio no mesmo instante em que a extremidade esquerda atinge o segundo relógio.
Dois observadores compartilhando um quadro de referência concordarão com o comprimento. Como a medição é baseada em quais eventos ocorrem simultaneamente, no entanto, os observadores em movimento em relação um ao outro não concordarão com o comprimento. Quanto maior a velocidade de um observador em relação aos relógios, mais suas medidas serão diferentes das de um observador em repouso em relação a eles.
O efeito da contração do comprimento cresce em velocidades mais altas. Um objeto movendo 0,05 ° C (5 % da velocidade de LIight), cerca de 14.990 quilômetros (9.314 milhas) por segundo, parecerá muito ligeiramente encurtada a um observador estacionário - cerca de 99,87 % de seu comprimento em repouso se for orientado paralelo à linha de seu movimento. O comprimento observado pelo observador se contrai para 97,79 % de seu comprimento em repouso a 0,2 ° C, 91,65 % a 0,4 ° C e 71,41 % a 0,7 ° C. A 0,9C, o comprimento detectado do objeto é reduzido para 43,58 % e, a 0,999c, contrata apenas 4,47 %. Mais perto da contração C se torna ainda mais extrema, embora o comprimento nunca se contraa a zero.
Se houver um observador viajando com o objeto, esse observador não percebe o objeto como contraindo porque, da perspectiva dele ou dela, a velocidade relativa do objeto é zero. Nesse quadro de referência do observador, o objeto está estacionário enquanto o restante do universo está em movimento em relação ao observador, e assim, da perspectiva do observador, é o restante do universo que se contrai.
A alteração no comprimento medido de um objeto em contração de comprimento difere de como o objeto realmente apareceria visualmente, como visto pelo olho humano ou pela câmera, porque um objeto se movendo rápido o suficiente para produzir contração perceptível está se movendo em uma porcentagem significativa da velocidade de sua própria luz. Em tais velocidades, os fótons emitidos de diferentes partes do objeto ao mesmo tempo chegarão ao observador em momentos consideravelmente diferentes, distorcendo a aparência visual do objeto. Assim, um objeto que se move em direção a um observador em alta velocidade seria distorcido, para que pareça realmente mais longo para inspeção visual, apesar da contração do comprimento. Um objeto que se afasta do observador ficaria mais curto devido ao mesmo tempo de atraso, além da contração real do comprimento, e um objeto passando pelo observador parece ser torcido ou girado.