O que é velocidade relativa?

Velocidade relativa refere-se à velocidade e direção de um objeto em relação a alguma outra referência. Não há referência padrão para uma velocidade relativa; no entanto, algumas referências, como a base, são muito mais convenientes que outras. Devido a esse princípio, é possível descrever o mesmo objeto como tendo várias velocidades diferentes, cada uma com um quadro de referência diferente. A velocidade da luz não é uma velocidade relativa nesse sentido, no entanto.

Normalmente, todas as velocidades devem ser relativas a algum quadro de referência inercial. Qualquer quadro de referência no espaço que não esteja acelerando é igualmente adequado. A superfície da Terra é uma boa aproximação para um referencial inercial quando as distâncias envolvidas não são muito grandes. Isso ocorre porque pequenas áreas parecem ser planas e estacionárias; isto é, os objetos parecem estar em repouso quando estão se movendo na mesma velocidade que o solo. Quando as distâncias se tornam muito grandes, não faz mais sentido fornecer velocidades em relação ao solo - devido à rotação da Terra, diferentes partes do globo estão se movendo em direções diferentes.

Por exemplo, entende-se que uma velocidade de 112,7 km por hora na estrada é relativa ao solo "estacionário". Isso ocorre porque a superfície da Terra está girando em torno de seu núcleo e a Terra está viajando ao redor do sol. O próprio Sistema Solar está girando em torno do centro da Via Láctea, e assim por diante. Portanto, uma velocidade só é útil quando é relativa a algum quadro de referência. Um limite de velocidade da rodovia é realmente um limite de velocidade relativa.

O astrônomo dinamarquês Ole Christensen Rømer mediu a velocidade da luz pela primeira vez em 1676. Ele comparou o tempo que levou para viajar da lua de Júpiter Io quando a Terra estava a várias distâncias. Quando a Terra estava mais longe de Júpiter, demorou muito mais para a luz chegar. Sem o conhecimento de Rømer, no entanto, a luz não se comporta da mesma maneira que a matéria comum. A velocidade da luz e de toda radiação eletromagnética é constante, independentemente de quem a esteja observando.

Em 1905, o físico alemão Albert Einstein propôs a teoria de que o movimento de um observador não afeta a velocidade da luz. Esse avanço serviu de base para a teoria da relatividade especial. Suas implicações, embora não sejam geralmente perceptíveis durante a vida cotidiana, são de grande alcance no campo da física. Em essência, o princípio significa que a velocidade da luz não é uma velocidade relativa no sentido anterior. Pelo contrário, o próprio tempo depende da moção de um observador.