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Dilatação do tempo: o que é, cálculo e exemplos

dilatação do tempo

Muito se ouve falar sobre a teoria da relatividade de Einstein e seu impacto na ciência, mesmo que não seja sempre fácil de explicar. Mesmo com todos os avanços nos estudos, o E=mc² ainda é uma das fórmulas mais famosas na física. Porém, um dos conceitos mais importantes estabelecidos por Einstein, na verdade, foi a ideia de dilatação do tempo.

É um tema bem avançado, especialmente quando você entra nos cálculos. Porém, ainda é algo que vale a pena entender. Se você gostar desse tema, pode se dar bem na faculdade de Física.

Acompanhe o resumo e veja um pouco sobre como ela funciona e como o tema pode aparecer no vestibular.

O que é dilatação do tempo?

Dilatação do tempo é um fenômeno que ocorre quando um objeto se desloca com qualquer velocidade no espaço, fazendo com que ele experiencie o tempo de forma diferente.

Difícil de imaginar? Então, vamos para um exemplo.

A primeira coisa que você deve saber é que, segundo a Teoria da Relatividade Restritiva, a velocidade da luz no vácuo é uma constante. Também diz que é impossível qualquer objeto igualar a velocidade da luz, muito menos ultrapassá-la.

Na imagem acima, a luz sai do emissor, percorre a distância D até o espelho e retorna num tempo C. Independentemente, do seu referencial, esse fenômeno ocorre da mesma forma.

Agora, digamos que esse conjunto de receptor e espelho estão em um carro em movimento. Se você parar para pensar, a luz emitida no início viaja até o espelho, é refletida em algum ponto ao longo do caminho e retorna, mas seguindo um caminho de extensão L duas vezes, que é maior que D.

Tanto para alguém dentro quanto fora do carro, a luz é emitida e retorna ao mesmo. O ponto de referência não muda o fenômeno. Porém, se a velocidade da luz é uma constante, como ela percorreu uma distância maior no mesmo tempo?

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A resposta da teoria da relatividade é: não foi o mesmo tempo. Dependendo do seu ponto de referência ao observar o fenômeno, a forma como o tempo é percebido muda.

Um relógio colocado dentro desse carro, por exemplo, vai aos poucos ficando mais “atrasado” em relação a um relógio parado do lado de fora. Mas não tema. Você não vai ficar fora de sintonia com o resto do tempo após correr 100 metros rasos. Essa diferença é mínima, exceto em larga escala.

Ainda é muito para entender o significado? Pois saiba que isso é só a explicação mais superficial possível! Einstein não é reverenciado até hoje como um dos maiores cientistas da história sem motivo.

Como esse tema aparece no vestibular?

A boa notícia é que você não deve ter que se preocupar com uma questão pedindo para calcular detalhada e precisamente a dilatação temporal de diferentes referenciais. Porém, ainda podem cair algumas delas falando sobre o tema. Para isso, o melhor é entender seus fundamentos.

Confira aqui uma questão que vai ajudar a fixar a ideia.

A teoria da relatividade restrita prevê que a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores, independentemente do estado de movimento relativo entre eles. Com base nessa afirmação, imagine duas naves que viajam no espaço com velocidades altíssimas em uma mesma direção, mas com sentidos opostos. Se cada nave possui velocidade V e a velocidade da luz no vácuo é c, a luz percebida pelo piloto teria velocidade:

A – V + c

B – c – V

C – V – c

D – c

E – 2c

A resposta correta é a letra D. A questão em si já dá a resposta, mas ainda é um lembrete de que a física funciona de formas diferentes quando objetos se aproximam da velocidade da luz. Mesmo que a velocidade relativa entre as naves seja muito alta, a velocidade da luz ainda aparece como uma constante universal. Por isso que, em altas velocidades, ocorre a dilatação do tempo para se adequar a essa constante.

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A dilatação do tempo é uma definição fundamental em várias áreas. Se os cientistas não a entendessem, não seria possível sincronizar o sinal de satélites espaciais com os da Terra, por exemplo. E um dia, quem sabe, esse conhecimento vai levar a humanidade ainda mais longe. Mas, por enquanto, ela ajuda e levar você até o ensino superior.

Mas se ainda precisar de mais uma ajuda, visite o site do Vestibulares! Lá você pode conhecer mais sobre nossas universidades parceiras e usar sua nota no Enem para conseguir vaga em uma delas.

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