Explicamos o que é um sistema de referência em física, para que serve e suas diferentes concepções na mecânica clássica e relativística.
O que é um sistema de referência?
Quando falamos de um sistema de referência, normalmente nos referimos a um conjunto de convenções de que um observador precisa, dentro de um sistema físico-mecânico, para ser capaz de medir a posição e outras magnitudes físicas de um objeto em estudo.
Isso significa que um quadro de referência é o contexto necessário para compreender as dimensões e orientações de um objeto. Por exemplo, se olharmos para uma foto de um osso de dinossauro, é impossível saber o quão grande é se não tivermosrégua. É por isso que réguas ou objetos são colocados ao lado dele, para estabelecer uma comparação. Este último é um modelo de referência para tamanho.
No entanto, a valorização deste conceito no físico Depende da perspectiva específica a partir da qual é estudado:
- Na mecânica clássica. O sistema de referência é entendido como o sistema de coordenadas ortogonais com o qual podemos estudar um espaço euclidiano, como ocorre no geometria analítica. Por exemplo, o eixo de coordenadas que compõem o meridianos e paralelos com o qual nos organizamos imaginativamente nosso planeta, permitem a construção de um sistema de referência global que hoje conhecemos como GPS (Sistema de Posicionamento Global) e que usa essas linhas imaginárias como referência para localizar um ponto dentro do globo.
- Na mecânica relativística. Por sistema de referência entendemos as coordenadas espaço-temporais que identificam qualquer evento físico de interesse, a partir de quatro vetor referência ortonormal: três espaciais (altura, comprimento, profundidade) e um temporário (clima).
Exemplo de sistema de referência
Sem um sistema de referência, podemos confundir as dimensões dos objetos.Um exemplo simples e clássico para entender o uso de sistemas de referência é baseado em uma espaçonave que decola da superfície do terra.
Para quem o observa da superfície, o navio sobe e logo fica fora de vista, parecendo cada vez menor à medida que se afasta. Em vez disso, para o piloto, é a Terra que fica para trás, afastando-se da nave e ficando menor à medida que é deixada para trás. Para tanto este movimento será rápido e linear.
Mas, para um terceiro visualizador localizado noLua o movimento do foguete pode parecer lento e distante, mínimo, mal ocorrendo e só ganhará velocidade à medida que se aproximar em seu caminho. Essa diferença se deve ao fato de que um sistema de referência diferente é usado em cada caso.