212 Dicas de Física para o vestibular e ENEM Prof. Sandro Prass prof.sandroprass@gmail.com
MECÂNICA 1) No cálculo da velocidade média de um corpo deve-se dividir o total da distância percorrida pelo total do tempo gasto, incluindo o tempo das paradas se houverem. 2) A principal característica do Movimento Uniforme (MU) é o fato de ter velocidade constante, em módulo, direção e sentido, e ter uma aceleração nula (a=0). Três) O gráfico das posições(x) no decorrer do tempo(t) no movimento uniforme sempre será uma reta. Se a reta subir é porque o movimento é progressivo, se a reta descer o movimento é regressivo ou retrógrado. 4) O movimento progressivo se caracteriza pelo fato da velocidade ser positiva. 5) O movimento regressivo ou retrógrado tem velocidade negativa. 6) Os gráficos da velocidade no MU são sempre retas horizontais, indicando que a velocidade é constante. 7) Se calcularmos a área de um gráfico de velocidade x tempo encontraremos o deslocamento realizado, tanto nos gráficos de MU como nos de MUV. 8) Quando for utilizada a expressão módulo antes de uma grandeza física, significa que obrigatoriamente o valor desta grandeza deverá ser positivo, independentemente se durante a sua determinação o valor encontrado foi negativo. 9) A aceleração indica o quanto uma velocidade vai variar de valor a cada um segundo, seja aumentando ou diminuindo o módulo da velocidade. 10) Se a velocidade aumentar o movimento é acelerado e a aceleração é positiva. 11) Se a velocidade diminuir o movimento é desacelerado ou retardado e a aceleração será negativa. 12) Grandeza escalar é aquela que fica perfeitamente compreendida apenas com o módulo e uma unidade, não apresenta direção e sentido, ex.: tempo, massa, energia, temperatura, calor, ... 13) Grandeza vetorial é aquela em que podemos definir o seu módulo ou intensidade, a sua direção e sentido de propagação, ex.: velocidade, aceleração, força, atrito, tração, peso, impulso, quantidade de movimento,... 14) A massa de um corpo é sempre a mesma, é constante em qualquer lugar do universo. 15) O peso de um corpo varia de lugar para lugar, pois depende da gravidade do local, do planeta,... Lembre-se P=m.g
16) Quanto maior a altitude menor é a gravidade no local e menor será o peso dos corpos naquele local. Ex.: o “g” em Caxias é menor do que o “g” de POA 17) Um corpo que cai em queda livre tem a sua velocidade aumentada uniformemente durante a descida devido à aceleração da gravidade. 18) Durante a subida a velocidade dos corpos diminui e o movimento é desacelerado. 19) Quando lançamos um corpo verticalmente para cima, na altura máxima a velocidade é nula. 20) O peso de um corpo é a medida da força com que o corpo é atraído pela gravidade de um planeta. 21) O gráfico das posições do Movimento Uniformemente Variado MUV é uma parábola, se estiver voltada para cima o movimento é acelerado (a +), e se for voltada para baixo o movimento é retardado (a -). 22) No movimento circular a aceleração centrípeta sempre aponta para o centro da circunferência ou curvatura. 23) No MCU o vetor velocidade sempre aponta na tangente da trajetória, é tangencial, e tem módulo constante. 24) No MCU a aceleração tangencial é nula. 25) O período de rotação no MC é o tempo gasto para realização de uma volta apenas. 26) A frequência no MC indica o número de voltas realizadas a cada unidade de tempo (voltas p/segundo=Hz voltas p/minuto=RPM) 27) Todo corpo tende a manter o seu estado de movimento, se estiver em repouso tende a permanecer em repouso, e se estiver realizando movimento retilíneo uniforme tende a assim permanecer, isto é Inércia (1a Lei de Newton, 1o Princípio da Dinâmica). 28) A inércia surge sempre que se tenta alterar o estado de movimento de um corpo, ou seja, quando se acelera, freia ou se realiza uma curva. 29) Se um corpo apresenta variações na sua velocidade, então obrigatoriamente ele possui aceleração, e sendo assim existe uma força resultante agindo sobre ele (2a Lei de Newton Fr=m.a). 30) Sempre que a resultante das forças que agem sobre um corpo for diferente de zero este estará obrigatoriamente sofrendo uma aceleração. 31) O vetor aceleração sempre aponta na mesma direção e sentido do vetor força resultante. 32) A força de atrito é uma força que surge do contato de duas superfícies e depende da rugosidade das mesmas. 33) A força de atrito sempre é contrária ao movimento do corpo. 34) Para toda a força F aplicada sobre um corpo ou superfície existirá uma força contrária e de mesmo módulo, aplicada sobre quem aplicou a primeira força, denominada força de reação. (3a Lei de Newton) 35) A força normal é uma força de reação das superfícies a qualquer força nela aplicada. É sempre perpendicular a superfície. 36) Nos plano horizontal, a normal corresponde ao peso do corpo depositado sobre a superfície. N=P (desde que não existam outras forças verticais agindo) 37) A força de tração ou tensão existente em uma corda corresponde a força que a corda realiza. Muitas vezes é igual ao Peso (P=m.g)
que ela sustenta ou igual a F=m.a (sendo a massa dos corpos que ela está arrastando) HIDROSTÁTICA 38) A pressão exercida por uma força sobre uma superfície é diretamente proporcional a força e inversamente proporcional a área que ela é aplicada. Pressão=F/A 39) A pressão atmosférica depende da altitude, sendo assim quanto maior a altitude menor será a pressão atmosférica. 40) A pressão atmosférica na serra é menor do que a no litoral. 41) A pressão atmosférica corresponde a 760mm de Mercúrio, 100.000 N/m2 ou 100.000 Pa, e também corresponde a uma coluna com 10m de água. (100.000 = 105) 42) Na água de um rio, lago ou piscina, a cada 10m de profundidade de água corresponde a 1 atm (105Pa). 43) A pressão absoluta ou total corresponde à pressão do líquido mais a pressão atmosférica. 44) Quanto maior for a profundidade no interior de um líquido, maior será a pressão existente neste ponto. 45) Dois pontos no interior de um líquido que estejam no mesmo nível sofrem a mesma pressão. 46) Em um sistema de vasos comunicantes, com vasos de diferentes formatos, em um mesmo nível a pressão é a mesma. 47) Em uma prensa hidráulica a força é diretamente proporcional a área do embolo. 48) O deslocamento “d” do embolo é inversamente proporcional a área do embolo. 49) Teorema de Pascal: O acréscimo de pressão numa região do fluido em equilíbrio é transmitido integralmente a todas as regiões do mesmo. Princípio de funcionamento do macaco e da prensa hidráulica, freios de um carro. 50) Quando um corpo está totalmente imerso em um líquido, o seu volume corresponde ao volume de líquido deslocado. 51) O empuxo é uma força exercida pelos fluídos sobre os corpos e é sempre direcionada verticalmente para cima. 52) O empuxo depende diretamente da densidade do líquido, do volume do corpo e da gravidade. 53) No que diz respeito ao corpo que se encontra imerso em um fluído, o empuxo depende apenas do seu volume, independente do seu peso ou do material que é feito. 54) Digamos três esferas de mesmo volume, uma de ferro, outra de isopor e outra de madeira. Todas sofrem o mesmo empuxo quando colocadas no interior de um mesmo fluído. Independentemente do seu peso. 55) O peso define é se o corpo vai afundar ou flutuar apenas. Se o peso é > que o empuxo o corpo afunda, se o peso é < que o empuxo o corpo flutuará, e se o peso for = ao empuxo ocorrerá o equilíbrio do corpo. 56) O mesmo raciocínio do item anterior serve para as massas especificas do material que constitui o corpo e a massa específica do líquido. 57) Quanto maior o volume de um corpo, maior será o empuxo sofrido por este. 58) É devido ao empuxo que os balões sobem na atmosfera terrestre. O gás no seu interior tem densidade menor que a dor ar.
59) O empuxo corresponde numericamente ao peso do volume de água deslocada pelo corpo imerso. TERMOLOGIA 60) A temperatura de um corpo indica o nível de agitação das suas moléculas, o nível de energia térmica existente no corpo, o nível de energia cinética das moléculas. 61) Quanto maior a vibração molecular, maior é a energia térmica existente no corpo e maior é a temperatura do mesmo. 62) Quanto maior a agitação das moléculas, maior é a temperatura do corpo e maior será o espaço ocupado por cada molécula, gerando assim um afastamento em cadeia de uma molécula da outra, o que causa um aumento nas dimensões do corpo denominado Dilatação. 63) Apenas a escala Kelvin é uma escala absoluta (oficial no sistema internacional). 64) Apenas as escalas Celsius e Kelvin são consideradas escalas centígradas. 65) O Zero absoluto corresponde à temperatura em que cessa a vibração molecular de um corpo e corresponde a –273o C ou 0K 66) A transferência de energia térmica que envolve os fluidos é a convecção, e ocorre devido à diferença de densidade do fluído de uma região para outra. 67) A condução é a transmissão de energia térmica em que essa energia passa de partícula para partícula do meio, ocorrendo somente entre meios materiais, nos sólidos. 68) Irradiação é o tipo de transmissão de energia térmica que ocorre através de ondas eletromagnéticas, de ondas de infravermelho principalmente. É o único processo de transmissão de calor que ocorre no vácuo. Ex.: o Sol aquece a Terra por irradiação 69) Cores escuras absorvem mais as radiações (luz, I.V. ou U.V.), transformando-as em calor. 70) As cores claras refletem as radiações (luz, I.V. ou U.V.) esquentando menos que as escuras. 71) As paredes espelhadas de uma garrafa térmica servem para evitar a transmissão de calor por irradiação. 72) A quantidade de calor necessário para que um grama de uma substância varie um grau a sua temperatura define o conceito de calor específico. 73) A quantidade de calor necessário para que um corpo varie um grau a sua temperatura define o conceito de Capacidade Térmica. 74) A quantidade de calor necessário para que um grama de uma substancia sofra mudança de estado físico define o conceito de calor latente. 75) Quando corpos encontram-se em equilíbrio térmico significa que possuem a mesma temperatura. 76) A palavra calor somente pode ser associada à energia térmica em trânsito de um corpo para outro devido à diferença de temperatura entre eles, sendo que o fluxo sempre é do que tem maior temperatura para o que tem menor temperatura. 77) Durante o processo de mudança do estado físico de um corpo a sua temperatura permanece sempre constante.
78) A dilatação anômala da água é caracterizada pelo fato de que a água contrai na faixa de zero a 4o C enquanto as demais substâncias dilatam. 79) A água atinge a sua maior densidade a 4O C e o seu menor volume. 80) Uma transformação gasosa isobárica apresenta pressão constante. 81) Uma transformação gasosa isotérmica apresenta temperatura constante. 82) Uma transformação gasosa isométrica, isovolumétrica ou isocórica apresenta volume constante e são a mesma coisa.. 83) Em uma transformação gasosa adiabática, o gás não troca calor com o meio. 84) O trabalho realizado ou sofrido por um gás durante uma transformação depende da variação no seu volume. 85) Se o volume do gás aumenta, o gás realizou trabalho. O trabalho é positivo. 86) Se o volume do gás diminuiu, o gás sofreu um trabalho. O trabalho é negativo. 87) Se o volume do gás é constante, o trabalho realizado é nulo. Corresponde a transformação isovolumétrica. 88) A energia que é trocada por um gás que não for convertida em trabalho (- ou +) será convertida em aumento ou redução da energia interna (temperatura). 89) A energia interna de uma dada quantidade de gás perfeito é função exclusiva da sua temperatura. 90) Se a temperatura de um gás aumenta, a energia interna também aumenta e se diminui a energia interna também diminui. 91) A variação da energia interna de um gás perfeito é dada pela diferença entre o calor trocado com o meio pelo trabalho realizado. dU= Q–T 92) Numa transformação isotérmica, todo o calor trocado com o meio corresponde ao trabalho realizado, já que a temperatura é constante e então a energia interna também será. 93) Nas transformações gasosas ditas adiabáticas, o calor trocado com o meio é nulo (zero), e o trabalho é igual a variação sofrida pela energia interna (porem com o sinal sempre contrário). 94) É impossível construir uma máquina térmica que converta integralmente (100%) a energia recebida em trabalho. Seria a maquina ideal. ONDULATÓRIA E ÓPTICA 95) O som não se propaga no vácuo. Pois é uma onda mecânica. 96) Somente ondas eletromagnéticas propagamse no vácuo. 97) As ondas mecânicas necessitam de meio para se propagarem. Ex. som, mola, corda. 98) Quanto mais denso o meio, maior será a velocidade de uma onda sonora. 99) O ouvido humano só pode perceber som cuja frequência esta entre 20hz e 20.000Hz. 100) Sons com frequência menor que 20hz são denominados infrassons. 101) Sons com frequência maior que 20.000Hz são denominados ultrassons. 102) As ondas eletromagnéticas não necessitam de meio para se propagarem.
103) Todas as ondas eletromagnéticas são ondas transversais. 104) O som é o principal exemplo de onda longitudinal. 105) A altura de um som corresponde a sua frequência (alta-frequência) e tem a ver com o som ser mais agudo (maior frequência) ou mais grave (menor frequência). 106) A intensidade do som (volume) tem relação com a amplitude da onda sonora. 107) Para as ondas eletromagnéticas, quanto maior for a densidade do meio de propagação, menor será a sua velocidade. 108) Quanto maior for à frequência de propagação de uma onda, menor será o seu comprimento de onda. 109) Onda: propaga energia sem a propagação de matéria. 110) No vácuo todas as ondas eletromagnéticas propagam-se com a mesma velocidade. 111) Enantiomorfismo é a propriedade que as imagens têm de estarem com o lado invertido, direito pelo esquerdo e vice-versa. 112) Reflexão de uma onda ou raio de luz é o fenômeno pelo qual a onda retorna ao meio de origem após incidir em outro meio. Retorna com a mesma velocidade e frequência que tinha inicialmente. 113) Índice de refração (n) absoluto indica quantas vezes a velocidade da luz é maior no vácuo do que no meio em estudo. 114) Índice de refração relativo indica quantas vezes a velocidade da luz é maior em um maio A em relação ao meio B. 115) Refração é a passagem de uma onda ou raio de luz de um determinado meio para outro de características diferentes, sempre acontecendo com isso uma alteração do valor da velocidade de propagação. A frequência permanece constante. 116) Quando um raio de luz refrata de um meio de índice de refração maior do que o segundo meio, o raio se afasta da Normal. 117) Quando um raio de luz refrata de um meio de índice de refração menor do que o segundo meio, o raio se aproxima da Normal. 118) A refringência na óptica indica dificuldade de propagação da luz. 119) Quanto mais refringente um meio, maior é o seu índice de refração. 120) O ângulo limite e a reflexão total são fenômenos que só ocorrem quando a luz tenta passar de um meio mais refringente para um meio menos refringente. 121) Quando a luz incide sobre a superfície que separa dois meios, A e B, onde o meio A é mais refringente que o B, e o raio refratado correm sobre a superfície de separação dos meios é por que o ângulo de incidência corresponde ao ângulo Limite de refração. 122) O nome de todas as lentes com borda fina termina com convexa. 123) O nome de todas as lentes com borda espessa termina com côncava. (124) Toda lente convexa é convergente, se o material de que é feita tem índice de refração maior do que o do meio. (125) Toda lente côncava é divergente, se o material de que é feita tem índice de refração maior do que o do meio.
(126) Com relação à situação anteriormente citada, quando o raio incidente volta para o meio A, é por que o ângulo de incidência é maior que o ângulo Limite e ocorreu uma reflexão total. (127) Quanto mais denso um meio, maior será o seu índice de refração e menor será a velocidade da luz. (128) O fenômeno da interferência somente acontece com ondas mecânicas, nunca com ondas eletromagnéticas. (129) Efeito Doppler é a percepção de uma frequência diferente da realmente emitida pela fonte sonora em virtude do relativo afastamento ou aproximação do observador ou da fonte. Quando nos aproximamos da fonte sonora percebe-se um aumento da frequência do som (mais agudo) e quando nos afastamos da fonte sonora percebe-se a redução da frequência (som mais grave). (130) No efeito Doppler da luz, quando uma estrela se aproxima da Terra aumenta a frequência da luz e a mesma tende ao azul e quando a estrela se afasta da Terra diminui a frequência da luz e a sua cor tende ao vermelho. (131) Um espelho plano sempre fornece imagens simétricas ao objeto (idênticas, mesmo tamanhas) e virtuais. (132) Toda imagem real é invertida. (133) Se uma imagem foi projetada em uma tela ou anteparo: ela é real, obrigatoriamente invertida e o espelho é côncavo. (134) Toda imagem virtual é direita. (135) O único espelho que pode fornecer imagem real é o espelho côncavo. (136) O espelho convexo sempre fornecerá uma imagem menor que o objeto e virtual. (137) O lado de dentro de uma colher de sopa assemelha-se a um espelho côncavo, enquanto o lado de fora da colher assemelha-se a um espelho convexo. (138) O arco íris resulta da decomposição da luz policromática do Sol, fenômeno denominado dispersão da luz. (139) Atenção: tudo que se estuda em lentes sobre a imagem ser real, virtual, assim ou assado, mudara se o meio em que a lente estiver inserida for mais refringente do que ela (denso). Em geral este lembrete não é importante, mas nos vestibulares de federais, que são mais exigentes, o vestibulando deve cuidar mais. 140) Toda imagem real (gerada por uma lente) provem de lente convergente. 141) Lentes divergentes sempre gerarão imagens virtuais e de tamanho menor. (142) Uma lente convergente pode gerar uma imagem virtual, mas esta será sempre maior que o objeto. (143) Todo raio de luz que emergir em uma lente passando pelo centro óptico seguira sem sofrer desvio algum. ELETRICIDADE (144) Em uma associação em série a corrente elétrica (amperagem) é sempre a mesma para todos os resistores. (145) Na associação em paralelo a tensão (voltagem) é a mesma para todos os resistores. (146) Na associação em série a resistência equivalente é igual à soma das resistências dos resistores.
(147) A corrente elétrica é formada por elétrons nos condutores sólidos. (148) Existe a corrente iônica que é formada de íons em meios fluidos (gases e líquidos) ex.: lâmpadas fluorescentes e baterias. (149) Um corpo estará eletrizado positivamente somente se o seu no de prótons for maior que o de elétrons. (150) Um corpo estará eletrizado negativamente somente se o seu no de elétrons for maior que o de prótons. (151) Corpos neutros possuem o numero de prótons igual ao numero de elétrons. (152) Na eletrização por atrito os corpos acabam eletrizados com cargas de sinais contrário. (153) Na eletrização por contato os corpos acabam eletrizados com cargas de mesmo sinal. (154) Todo corpo eletrizado que tocar outro corpo ligado a um fio terra será neutralizado. (155) Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem. 156) Cargas elétricas de sinais contrários se atraem. 157) Corpos neutros são atraídos tanto por corpos positivos quanto negativos. 158) A força de atração entre partículas eletrizadas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distancia que às separa (lei de Coulomb). 159) Se a distância entre duas cargas for dobrada (2.d) a força será dividida por quatro (F/4). 160) O campo elétrico gerado por uma carga positiva é de saída (divergente). 161) O campo elétrico gerado por uma carga negativa a é de entrada (convergente). 162) Entre duas placas paralelas eletrizadas com sinal contrário o campo elétrico é uniforme. 163) Quanto mais próximas as linhas de força de um campo elétrico, mais intenso é a sua intensidade. 164) No campo elétrico uniforme as linhas são paralelas e equidistantes, não existe diferença de proximidade entre as linhas. 165) Em torno de um condutor retilíneo por onde passa uma corrente elétrica, surge um campo magnético, capaz de desorientar uma bússola, denominado campo eletromagnético. 166) Corpos eletrizados (eletrostática) não geram campo magnético e sim campo elétrico. 167) Todo imã sempre terá dois polos: Norte e Sul. Se quebrarmos ele ao meio, cada pedaço terá também os dois polos. 168) Quando provocamos uma variação no fluxo de um campo magnético em um circuito fechado, geramos uma corrente elétrica. FÍSICA MODERNA TÓPICOS DE ASTRONOMIA E ASTROFÍSICA 169) Na desintegração de um núcleo radioativo, ele altera sua estrutura para alcançar uma configuração mais estável. 170) O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva. 171) A energia de um elétron ligado ao átomo não pode assumir um valor qualquer. 172) De acordo com a teoria formulada em 1900 pelo físico alemão Max Planck, a matéria emite ou absorve energia eletromagnética de maneira
descontínua emitindo ou absorvendo fótons, cuja energia é proporcional à frequência da radiação eletromagnética envolvida nessa troca de energia. 173) Quanto maior a frequência de uma onda eletromagnética, maior é a quantidade de energia associada ao fótons desta onda. 174) Quando a luz incide sobre uma fotocélula ocorre o evento conhecido como efeito fotoelétrico. Nesse evento é necessária uma energia mínima dos fótons da luz incidente para arrancar os elétrons do metal. 175) Robert Andrews Millikan determinou, com grande precisão, a carga do elétron. 176) O efeito Compton demonstra que a radiação tem comportamento corpuscular. 177) Uma descarga elétrica num gás é capaz de ionizá-lo tornando-o condutor de eletricidade. 178) Experimento de Rutherford: refere-se a existência do núcleo atômico. 179) Hipótese de Broglie: refere-se ao caráter ondulatório das partículas 180) Efeito fotoelétrico: refere-se ao caráter corpuscular da luz 181) Um átomo excitado emite energia, muitas vezes em forma de luz visível, porque um dos elétrons desloca-se para níveis de energia mais baixos, aproximando-se do núcleo. 182) Partículas alfa, partículas beta e raios gama podem ser emitidos por átomos radioativos. 183) As partículas alfa são íons de hélio carregados positivamente. (são partículas, possuem massa) 184) As partículas beta são elétrons. (são partículas, possuem massa) 185) Os raios gama são ondas eletromagnéticas de frequência muito alta. (como é uma onda não possui massa) 186) Num reator, núcleos de U235 capturam nêutrons e então sofrem um processo de fragmentação em núcleos mais leves, liberando energia e emitindo nêutrons. Este processo é conhecido como Fissão Nuclear. 187) A fissão nuclear gera lixo radioativo e a fusão nuclear não gera. 188) O efeito fotoelétrico é um fenômeno pelo qual elétrons são arrancados de certas superfícies quando há incidência de luz sobre elas. 189) O Modelo atômico de Bohr incluiu o conceito de fóton (conceito quântico). 190) Sobre o efeito fotoelétrico, pode-se dizer que a energia cinética de cada elétron extraído do metal depende da intensidade da luz incidente e não da frequência da luz incidente. 191) Um elétron, ao ser freado bruscamente, pode emitir raios-X , isto ocorre em tubos de vácuo. 192) O ano de 1900 pode ser considerado o marco inicial de uma revolução ocorrida na Física do século XX. Naquele ano, Max Planck apresentou um artigo à Sociedade Alemã de Física, introduzindo a ideia da quantização da energia, da qual Einstein se valeu para, em 1905, desenvolver sua teoria sobre o efeito fotoelétrico. 193) As radiações eletromagnéticas apresentam todas, independentemente da frequência a mesma velocidade no vácuo. 194) Quando uma onda eletromagnética incide em um fotoelétron (esses que formam a corrente elétrica nas fotocélulas), ao dar energia ao
fotoelétron, a onda retorna com menor quantidade de energia e assim menor frequência. 195) A energia cedida ao fotoelétron é denominada trabalho (Efeito Compton). 196) Cláudio Ptolomeu, que considerava a Terra como o centro do Universo (sistema geocêntrico). 197) No sistema geocêntrico cada planeta descrevia uma órbita circular cujo centro descreveria outra órbita circular em torno da Terra. 198) Nicolau Copérnico, astrônomo polonês, criou uma nova concepção de Universo, considerando o Sol como seu centro (sistema heliocêntrico). 199) No sistema heliocêntrico Segundo esse sistema, cada planeta, inclusive a Terra, descrevia uma órbita circular em torno do Sol. 200) 1ª Lei de Kepler (das órbitas): As órbitas dos planetas em torno do Sol são elipses nas quais ele ocupa um dos focos. 201) 2ª Lei de Kepler (das áreas): A área descrita pelo raio vetor de um planeta (linha imaginária que liga o planeta ao Sol) é diretamente proporcional ao tempo gasto para descrevê-la. 202) Quanto mais próximo do sol um planeta estiver maior será a sua velocidade orbital e quanto mais distante menor é a velocidade. 203) 3ª Lei de Kepler (dos períodos): O quadrado do período da revolução de um planeta em torno do Sol é diretamente proporcional ao cubo do raio médio de sua elipse orbital. 204) Em 1905 Albert Einstein cria a Teoria da Relatividade Especial (ou restrita), propondo assim novos conceitos sobre espaço e tempo, sendo o tempo tratado agora como uma nova dimensão. 205) Uma inconsistência da mecânica newtoniana é o fato dela não prever respostas corretas quando é aplicada a partículas muito rápidas, com velocidades próximas a da luz. Experimentalmente verifica-se que é impossível ultrapassar a velocidade da luz. Na mecânica newtoniana não existe esse limite de velocidade. Postulados da relatividade especial: “ As leis da física são as mesmas em qualquer referencial inercial’’ e “ A velocidade da luz tem o mesmo valor em qualquer referencial inercial (esteja em repouso ou movimento o referencial inercial – não há velocidade relativa para a luz, é sempre c).” 206) Um referencial inercial é aquele que está em repouso ou em movimento retilíneo uniforme (MRU) em relação a um dado observador. Simultaneidade: Dois eventos que são simultâneos para um observador em certo referencial inercial (para mim), não serão simultâneos em nenhum outro referencial que esteja se movendo em relação ao primeiro. 207) O senso comum é baseado na mecânica clássica, isto é, espaço e tempo são grandezas independentes, sendo o tempo absoluto (igual para todos). Entretanto, para objetos que se movem com velocidades altíssimas (frações da velocidade da luz, por exemplo) o tempo não é mais absoluto, segundo a relatividade especial. Agora, cada referencial tem uma medida de tempo (“um relógio”), e assim o tempo é tratado como uma nova dimensão, ou seja, o tempo é relativo.
208) Na relatividade especial, não existe espaço e tempo separados, eles agora formam uma “entidade”. São quatro dimensões. 209) Em baixas velocidades, a mecânica newtoniana é suficiente para explicar eventos, mas falha em altas velocidades. 210) Há duas consequências imediatas devido ao deslocamento em altas velocidades, a contração de comprimentos (espaço) e a dilatação do tempo (anda mais devagar). 211) Massa relativista: assim como a medida do comprimento se reduz e a do tempo se amplia, a massa de um corpo aumenta com a velocidade em relação a determinado referencial. 212) Energia relativística: Einstein demonstrou que massa e energia são duas quantidades equivalentes e podem ser relacionadas pela famosa expressão E=m.c².