UFRGS 2018 — questão 25 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: de que teoria vêm a dilatação do tempo e a contração do comprimento.

Passo 1 — a origem. Em 1905, Einstein propôs a Teoria Especial (ou Restrita) da Relatividade, com dois postulados: as leis da Física são as mesmas em todos os referenciais inerciais, e a velocidade da luz no vácuo é a mesma para todos eles. Para que c seja igual para todos, o tempo e o espaço é que precisam mudar de um referencial para outro.

Passo 2 — as consequências. Um relógio em movimento marca o tempo mais devagar para quem o vê passar (dilatação temporal), e um objeto em movimento fica mais curto na direção do movimento (contração espacial). As duas dependem do fator:

$$\gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - v^2/c^2}}$$

que só se afasta de 1 em velocidades próximas à da luz.

Por que não as outras: na Mecânica Newtoniana, tempo e espaço são absolutos, iguais para todos; a Termodinâmica trata de calor e energia; o modelo de Bohr e a Mecânica Quântica tratam do átomo e do mundo microscópico, não da mudança de tempo e espaço entre referenciais.

⚠️ A armadilha: marcar Mecânica Quântica por ser “a outra física moderna”. Quântica e relatividade são teorias diferentes: a dilatação do tempo é relatividade.

A ideia em uma frase: se a velocidade da luz é a mesma para todos, tempo e espaço deixam de ser absolutos: é a Relatividade Especial.

Resposta: alternativa A (Teoria Especial da Relatividade).