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Transformações de Galileu Básico

Publicado em 18/12/2003 (revisto em 28/10/2008)

Imaginemos duas pessoas que designamos por observadores pois estão encarregues de observar os acontecimentos.

A observação de um fenómeno físico pelos dois observadores é uma acção objectiva, o que significa que não foi produto da imaginação de nenhum dos dois.

A descrição de cada um dos observadores do mesmo fenómeno é que pode ser diferente, pois depende das condições da observação. Nesse caso, a descrição do fenómeno por cada observador vai ser distinta, havendo até situações em que um dos observadores não observa o dito fenómeno.

A Física é uma ciência objectiva, o que significa que descreve a realidade de cada fenómeno.

Por exemplo, no caso do fenómeno ser a queda de um objecto, um observador no solo observará a queda, enquanto que um observador que caia com esse objecto não verá movimento relativo do objecto em relação a si; para esse observador, o objecto não tem movimento a descrever.

Ao especificar que o tempo medido pelos dois observadores é o mesmo, equivale a dizer que ambos usam o mesmo relógio.

Nesta lição, a chuva constitui o fenómeno observado por dois observadores diferentes e, as linhas por eles observadas são indicativas das trajectórias de cada gota de água que constitui a chuva.

Imaginemos dois observadores, o Jorge e um outro observador que se encontram na rua parados à chuva.

Imaginemos que a chuva cai verticalmente, ou seja, que cada gota de água está em queda livre e, a trajectória de cada gota de água é uma linha recta perpendicular ao solo considerado plano e sem inclinação.

O Jorge e o observador verão ambos a chuva a caír segundo uma linha recta e numa direcção vertical relativamente ao solo quer tenham ou não a sorte de ter um chapéu de chuva.

Para eles, cada gota de água cai em queda livre, com direcção vertical (1) Player.

Se o Jorge começa a andar em linha recta e com velocidade constante, ou seja, com movimento rectilíneo uniforme, ele apanha mais chuva na parte da frente do seu corpo, ficando esta mais rapidamente molhada que o resto do seu corpo, embora a chuva continue a caír na vertical. O Jorge terá tendência para inclinar o chapéu de chuva, para apanhar menos chuva na cara e no resto da sua parte dianteira.

As descrições destes fenómenos, efectuadas acima, tornam-se diferentes se forem feitas do ponto de vista do observador ou do ponto de vista do Jorge, o que mostra a objectividade da Física e a relatividade das observações de um mesmo fenómeno.

O observador, parado na rua, vê o Jorge a andar com movimento rectilíneo uniforme e a chuva a caír na mesma direcção vertical, e verifica que o Jorge apanha mais chuva na sua parte dianteira (2) Player.

Se o observador analisar o percurso ou trajectória de uma gota de água da chuva que molha o Jorge na sua parte dianteira, enquanto este está a andar, o observador verificará que o Jorge vai ter com essa gota de água em queda livre, antes que esta atinja o solo.

Portanto, para o observador, a dado momento da sua trajectória, essa gota encontra-se numa posição do espaço por baixo do guarda-chuva junto do Jorge, e molha-o (3) Player.

Se o Jorge inclinar o chapéu de chuva, o observador verá que certas gotas de água que, anteriormente, com o chapéu de chuva direito, atingiriam o Jorge, são agora paradas pelo chapéu de chuva (4) Player.

Do ponto de vista do observador, o percurso de uma dessas gotas de água acaba quando a gota embate no chapéu (5) Player.

Portanto, o observador verá as gotas de água em queda livre, quer o rapaz esteja parado, a andar e, quer o chapéu esteja direito ou inclinado.

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