1 - O texto descreve como a teoria da relatividade de Einstein, proposta em 1905, afirma que o tempo e o espaço são relativos e estão interligados. Isso significa que a passagem do tempo depende do movimento do observador e que objetos em movimento aparecem comprimidos na direção do movimento. 2 - A teoria da relatividade especial mostrou que a velocidade da luz é a mesma para todos os observadores e que tempo, comprimento, massa e energia são relativos. Isso tem aplicações práticas como no GPS e na fissão nuclear.

1. É a idéia mais brilhante de todos os tempos - e certamente também uma das menos
compreendidas. Em 1905, o genial físico alemão Albert Einstein afirmou que tempo e
espaço são relativos e estão profundamente entrelaçados. Parece complicado? Bem, a idéia
é sofisticada, mas, ao contrário do que se pensa, a relatividade não é nenhum bicho-de-
sete-cabeças. A principal sacada é enxergar o tempo como uma espécie de lugar onde a
gente caminha. Mesmo que agora você esteja parado lendo a Mundo Estranho, você está se
movendo - pelo menos, na dimensão do tempo. Afinal, os segundos estão passando, e isso
significa que você se desloca pelo tempo como se estivesse em um trem que corre para o
futuro em um ritmo constante. Até aí, nenhuma novidade bombástica. Mas Einstein
também descobriu algo surreal ao constatar que esse "trem do tempo" pode ser acelerado
ou freado. Ou seja, o tempo pode passar mais rápido para uns e mais devagar para outros.
Quando um corpo está em movimento, o tempo passa mais lentamente para ele.
Se você estiver andando, por exemplo, as horas vão ser mais vagarosas para você do que
para alguém que esteja parado. Mas, como as velocidades que vivenciamos no dia-a-dia
são muito pequenas, a diferença na passagem do tempo é ínfima. Entretanto, se fosse
possível passar um ano dentro de uma espaçonave que se desloca a 1,07 bilhão de km/h e
depois retornar para a Terra, as pessoas que ficaram por aqui estariam dez anos mais
velhas! Como elas estavam praticamente paradas em relação ao movimento da nave, o
tempo passou dez vezes mais rápido para elas - mas isso do seu ponto de vista. Para os
outros terráqueos, foi você quem teve a experiência de sentir o tempo passar mais devagar.
Dessa forma, o tempo deixa de ser um valor universal e passa a ser relativo ao ponto de
vista de cada um - daí vem o nome "Relatividade". Ainda de acordo com os estudos de
Einstein, o tempo vai passando cada vez mais devagar até que se atinja a velocidade da luz,
de 1,08 bilhão de km/h, o valor máximo possível no Universo.
A essa velocidade, ocorre o mais espantoso: o tempo simplesmente deixa de passar! É
como se a velocidade do espaço (aquela do velocímetro da nave) retirasse tudo o que fosse
possível da velocidade do tempo. No outro extremo, para quem está parado, a velocidade
está toda concentrada na dimensão do tempo. "Einstein postulou isso baseado em
experiências de outros físicos e trabalhou com as maravilhosas conseqüências desse fato",
diz o físico Brian Greene, da Universidade de Columbia, nos Estados Unidos, autor do livro
O Universo Elegante, um best seller que explica em linguagem simples as idéias do físico
alemão. Mas as descobertas da Relatividade não param por aí. Ainda em 1905, Einstein
concluiu que matéria e energia estavam tão entrelaçadas quanto espaço e tempo. Daí
surgiu a célebre equação E = mc2 (energia = massa x a velocidade da luz ao quadrado),
que revela que uma migalha de matéria pode gerar uma quantidade absurda de energia.
Por fim, em 1916, Einstein examinou a influência do espaço e do tempo na atração entre os
corpos e redefiniu a gravidade - até então, a inquestionável física clássica de Isaac Newton
(1642-1727) considerava apenas a ação da massa dos corpos. Sua Teoria da Relatividade,
definida em uma frase dele mesmo, nos deixou mais próximos de "entender a mente de
Deus".

2. Uma descoberta genialEinstein mostrou que espaço, tempo,
massa e gravidade estão intimamente ligados
1 - Segundo o físico alemão Albert Einstein, tudo no Universo se move a uma velocidade
distribuída entre as dimensões de tempo e espaço. Para um corpo parado, o tempo corre
com velocidade máxima. Mas quando o corpo começa a se movimentar e ganha velocidade
na dimensão do espaço, a velocidade do tempo diminui para ele, passando mais devagar. A
180 km/h, 30 segundos passam em 29,99999999999952 segundos. A 1,08 bilhão de
km/h (a velocidade da luz), o tempo simplesmente não passa
2 - Uma conseqüência dessa alteração da velocidade do tempo é a contração no
comprimento dos corpos. Segundo a Teoria da Relatividade Especial - a primeira parte da
teoria de Einstein, elaborada em 1905 -, quanto mais veloz alguma coisa está, mais curta
ela fica. Por exemplo: quem visse um carro se mover a 98% da velocidade da luz o
enxergaria 80% mais curto do que se o observasse parado
3 - Na chamada Teoria Geral da Relatividade (a segunda parte do estudo, publicada em
1916), Einstein usou a constatação anterior para redefinir a gravidade. Isso pode ser
demonstrado com um exemplo simples: em alguns tipos de brinquedo comum em parques
de diversões, a rotação da máquina mantém as pessoas grudadas na parede pela força
centrífuga, como se houvesse uma "gravidade artificial".
4 - A gravidade real também funciona assim. O Sol curva tanto o espaço ao seu redor que
mantém a Terra em sua órbita - como se ela estivesse "grudada na parede", lembrando o
exemplo do brinquedo. Já a força que prende as pessoas ao chão é a curvatura criada pela
Terra no espaço ao seu redor. Einstein também descobriu que, quanto maior a gravidade,
mais lento é o ritmo da passagem do tempo. Por isso, ele chamou essa força de "curvatura
no tecido espaço-tempo".
5 - Uma aplicação prática da Relatividade é a calibragem dos satélites do GPS, que
orientam aviões e navios. Pela Relatividade Especial, sabe-se que a velocidade de 14 mil
km/h dos satélites faz seus relógios internos atrasarem 7 milionésimos de segundo por dia
em relação aos relógios da Terra. Mas, segundo a Relatividade Geral, eles sentem menos a
gravidade (pois estão a 20 mil km de altitude) e adiantam 45 milionésimos de segundo por
dia. Somando as duas variáveis, dá um adiantamento de 38 milionésimos por dia, que
precisa ser acertado no relógio do satélite. Portanto, se não fosse pela teoria de Einstein, o
sistema acumularia um erro de localização de cerca de 10 quilômetros por dia.
Um novo livro da coleção "Para Saber Mais" - editado pela revista Superinteressante - ajuda
você a mergulhar fundo nestas fascinantes idéias de Einstein. Teoria da Relatividade, do
físico Oscar Matsura já está nas bancas.

3. No estudo da Mecânica, a velocidade, por exemplo, é uma grandeza relativa, ou seja, sua medida
depende do referencial do qual está sendo medido. Em consequência disso, outras grandezas que
dependem da velocidade também são relativas como, por exemplo, a energia cinética e a
quantidade de movimento. A energia potencial também é uma grandeza relativa, pois o seu valor
(mgh) depende do referencial que se adota para medir a altura. Comprimento, massa e tempo são
tidos como grandezas absolutas no estudo da Mecânica, mas também se tratam de grandezas
relativas. No entanto, a relatividade dessas grandezas só evidencia-se quando no estudo de
situações em que se têm velocidades muito elevadas, ou seja, não desprezíveis se comparadas
com a velocidade da luz no vácuo, que é aproximadamente 3,0 x108
m/s.
O Início da Teoria da Relatividade
A teoria da relatividade foi uma revolução para o século XX, pois ela provocou inúmeras
transformações em conceitos básicos como também proporcionou que fatos importantes, ainda não
explicáveis, pudessem ser explicados. Essa teoria surgiu com o físico alemão Albert Einstein.
Nascido em Ulm, Einstein foi físico e pesquisador muito conhecido por ter proposto a teoria da
relatividade, mas também foi ele quem explicou corretamente o efeito fotoelétrico, fato esse que
possibilitou o desenvolvimento da bomba atômica, mesmo sem ele saber para quais fins se
destinava.
A teoria da relatividade é composta de duas outras teorias: Teoria da Relatividade Restrita, que
estuda os fenômenos em relação a referenciais inerciais, e a Teoria da Relatividade Geral, que
aborda fenômenos do ponto de vista não inercial. Apesar de formar uma só teoria, elas foram
propostas em tempos diferentes, no entanto ambas trouxeram o conhecimento de que os
movimentos do Universo não são absolutos, mas sim relativos.
A teoria da relatividade restrita foi construída por Einstein a partir de dois importantes postulados:
1ª – Postulado da Relatividade: as leis da Física são as mesmas em todos os sistemas de
referência inercial.
2ª – Postulado da Constância da Velocidade da Luz: a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo
valor para qualquer referencial inercial, ou seja, c = 300 000 km/s.
A Relatividade no Cotidiano
A relatividade pode não ser um assunto muito comum no dia a dia, mas ela faz parte do nosso
cotidiano. Quando aproximamos da velocidade da luz tudo muda, nesse sentido a relatividade é
muito importante. Não é possível ver como que isso ocorre utilizando carros e aviões, mas as
partículas subatômicas podem se movimentar muito rápido, podendo alcançar velocidades bem
próximas à velocidade da luz.
Um instrumento muito comum na atualidade utiliza mecanismos advindos da relatividade para
determinar com alta precisão a posição na Terra, esse é o chamado GPS. Encontrado em celulares
de última geração, esse instrumento depende de 24 satélites ao redor da Terra para a determinação
correta da posição, mas se não fosse a relatividade, todas as medidas estariam erradas. Os cálculos
e correções relativísticos são necessários em consequência da velocidade dos satélites,
aproximadamente 14 mil km/h. Essa velocidade é realmente pequena se comparada com a
velocidade da luz, mas mesmo assim os cálculos são necessários. O aparelho de GPS está cada

4. vez mais presente em nosso cotidiano, seja no avião, nos automóveis, navio, em muitos lugares
podemos encontrá-lo. Caso não fossem calculados os efeitos da relatividade, poderiam acontecer
grandes desastres.
6 provas da teoria da
relatividade em nosso
cotidiano
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Por Vinicius Munhoz
05 dez 2014 - 16h 55
A teoria da relatividade foi inventada há mais de 100 anos por Albert
Einstein e é uma das mais famosas teorias da física. Você deve pensar que
sua complexidade envolvendo velocidade da luz e espaço-tempo nunca
estaria visível para você. Mas, na verdade, não é tão difícil assim, e
podemos presenciá-la em nosso dia a dia. Veja abaixo seis exemplos da
relatividade no cotidiano:
1- Magnetismo
Sim, magnetismo só é possível graças à Relatividade e é um dos
fenômenos mais fáceis de provar que Einstein estava certo há um século.
Mas como podemos observar isso em nossos ímãs de geladeira?
Se considerarmos que o tempo é relativo, duas pessoas próximas à
velocidade da luz veriam dois fenômenos diferentes ao observar o
magnetismo: uma veria um campo magnético e outra um campo elétrico.

5. Ambos estão correlacionados, e não há um único ponto de referência. É
relativo.
2 – GPS
Os aparelhos de GPS já são bem populares hoje em dia e estão presentes
em grande parte dos smartphones. Mas você sabia que os efeitos da
Relatividade devem ser levados em conta para seu funcionamento?
Nossa localização no GPS é calculada com o tempo de resposta entre os
satélites que orbitam a Terra e nossos aparelhos. O problema é que estes
satélites estão a uma altura de 20 mil quilômetros acima da Terra e sofrem

6. efeitos muito menores de gravidade em relação às estações terrestres e
aparelhos de localização.
Some isso à velocidade de movimento de 10.000 km/h dos satélites em
órbita e teremos como resultado cerca de sete microssegundos de diferença
em relação a nós. Pode parecer pouco, mas essa variação de tempo
implicaria em uma diferença de 10 quilômetros na localização de seu GPS
diariamente. Por isso, todos os aparelhos no espaço contam com
cronômetros precisos que se adaptam ao tempo na Terra.

7. 3 – Energia atômica
Outra comprovação da Teoria da Relatividade está presente em mais da
metade de nossos dias. O brilho e energia do Sol existe graças aos efeitos
da relatividade, assim como qualquer usina nuclear na Terra.
A teoria de Einstein é provada na prática pela fissão nuclear, em que
grandes quantidades de energia podem ser obtidas por pequenas
quantidades de massa, como um átomo que se divide em duas partículas
de massas diferentes. Essas mesmas reações estão presentes na
superfície solar e são responsáveis pela energia que utilizamos.
4 – O funcionamento da velha TV de tubo

8. As TVs antigas funcionavam com uma tecnologia comumente chamada de
CRT, do inglês cathode ray tube, ou “tubo de raio catódicos”. Basicamente,
elétrons são disparados em alta velocidade – cerca de 30% da velocidade
da luz – na parte de trás da tela, tornando cada pixel individualmente visível.
Se os efeitos da relatividade não fossem levados em conta, os elétrons
teriam uma margem de erro suficiente para não projetar os pixels nas
posições corretas, e os fabricantes tiveram que levar em conta esses efeitos
para inventarem a TV.
5 – O ouro ser dourado

9. Se os efeitos da relatividade não existissem, o ouro provavelmente seria
mais azulado. Mas por quê? O ouro é um átomo pesado, e isso significa
que os elétrons de camadas mais internas se movem muito mais rápido que
o normal.
O aumento de velocidade em uma distância menor – a distância para orbitar
o núcleo diminui em camadas mais próximas – culmina no aumento do
momento, e consequentemente na ampliação de energia e massa deste
elétron se levarmos em conta a fórmula de Einstein.
A energia destes elétrons se torna próxima à dos elétrons nas camadas
exteriores, resultando em absorção e reflexão de ondas de luz maiores, que
aos nossos olhos correspondem às cores amarelo, laranja e vermelho. Sem
os efeitos da relatividade, as ondas seriam curtas – que produzem cores
azuladas e violetas.

10. 6 – Mercúrio ser líquido
Podemos encontrar o mercúrio no estado líquido na natureza pelo mesmo
motivo do ouro ter sua coloração única. Acontece que, assim como no caso
anterior, este metal é um átomo pesado e seus elétrons sofrem a mesma
aceleração próximo ao núcleo.
O aumento de massa e energia dos elétrons torna o ligamento entre seus
próprios átomos fraco. Esta ligação fraca entre o próprio elemento químico
do mercúrio é o que o torna líquido.
A Evolução da Ciência
O conhecimento científico não permanece igual ao longo dos anos. O que é considerado verdade hoje,
pode não ser nofuturo. Há 6 séculos pensava-se que a Terra era o centro do universo. Hoje sabemos
que ela não é sequer o centro do Sistema Solar. A teoria da relatividade de Einstein mudou as bases
da Física alterando conceitos tão fundamentais como tempo e espaço.
A Relatividade de Galileu

11. A posição e a velocidade de um corpo devem ser medidas a partir de um referencial. O referencial é um
espaço graduado, como uma régua ou uma estrada marcada a cada quilômetro. Junto a esse espaço
deve haver um cronômetro para medir o tempo.
Algumas vezes, porém, o próprio refencial que escolhemos está em movimento. Pode ser o caso de um
referencial preso em um ônibus, barco ou avião. Se um referencial A estiver em repouso ou
em movimento retilíneo e uniforme (MRU) ele é considerado inercial. Da mesma forma, se um outro
referencial B está em repouso ou se move em linha reta com velocidade constante em relação ao
referencial A, o referencial B também é considerado inercial.
Segundo Galileu, se um corpo se move em relação a um referencial e o próprio referencial se move em
relação ao solo por exemplo, a velocidade do corpo em relação ao solo será a soma das duas
velocidades. Nada mais natural! Se alguém corre dentro de um ônibus, a sua velocidade para quem está
na rua será a velocidade do ônibus mais a velocidade com que a pessoa corre.
O Problema
Sabemos há muito tempo que a Terra movimenta-se girando ao redor do Sol. Existem também estrelas
com movimentos conhecidos e de grande velocidade. Porém, ao medir a velocidade da luz vinda de
diferentes direções e de astros em movimento, não encontrou-se qualquer alteração na sua velocidade.
Esta velocidade é a constante c= 300.000 Km/s, comprovada pelos estudos de óptica e
eletromagnetismo feitos até então. Alguma coisa deveria estar errada! Como tornar
este resultado compatível com as teorias aceitas até o momento?
A Relatividade Restrita
Para resolver estes impasses, Albert Einstein propôs a Teoria da Relatividade Restrita, que está
baseada em dois postulados:
 Postulado 1: Todas as leis da física assumem a mesma forma em todos os referenciais inerciais;
 Postulado 2: Em qualquer referencial inercial, a velocidade da luz no vácuo c é sempre a
mesma, seja emitida por um corpo em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme;
As consequências desses postulados contrariam o senso comum. Se a velocidade da luz permanece
constante mesmo com o emissor em movimento, alguma coisa deveria mudar para que as leis da física
continuem as mesmas. Para Einstein, o tempo e o espaço variam de acordo com a velocidade de um
referencial em movimento. Isso quer dizer que se alguém observasse um ônibus próximo à velocidade
da luz, o comprimento do ônibus pareceria maior e o tempo dentro dele correria mais lentamente em
relação ao tempo medido pelo observador. Ao calcular a velocidade da luz, os dois chegariam ao mesmo
resultado.

12. Relatividade Geral
Em sua teoria da Relatividade Geral, Einstein procura avaliar o que acontece em referenciais não
inerciais (que possuem aceleração). Ele chega a algumas importantes conclusões:
 Um referencial que sofre aceleração é equivalente a um referencial submetido a uma força
atuando à distância.
Por exemplo, quando um elevador sobe, o passageiro não tem como distinguir se o elevador realmente
iniciou o movimento ou se alguma força começa a empurrá-lo para baixo (exceto pelo indicador dos
andares).
 A Força Gravitacional é provocada por uma distorção na relação entre espaço e tempo.
Isso pode ser observado por um corpo em queda que percorre espaços maiores em tempos cada vez
menores. Toda massa provoca essa distorção e quanto maior a massa maior a distorção.
As teorias de Einstein revolucionaram a Física e foram sendo comprovadas com experiências e
observações. Entre essas observações está o eclipse do sol, visto na cidade de Sobral, no Ceará. Uma
estrela posicionada atrás do sol não poderia ser vista, segundo as teorias antigas. Mas se a gravidade
distorce o próprio espaço-tempo, até mesmo a luz poderia ser atraída e desviada. Se Einstein estivesse
correto, uma estrela escondida atrás do sol seria vista quando ocorresse um elipse total. Ele veio
pessoalmente ao Brasil e a prova foi obtida: o astro que deveria estar oculto pelo sol tinha sua luz
desviada e foi visto durante o eclipse