Gravidade como aceleração
Video: Exercício Resolvido - Aceleração em Queda Livre
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Einstein imediatamente percebeu que sua teoria da relatividade especial só funcionou quando um objeto se moveu em linha reta a uma velocidade constante. O que dizer quando uma das naves espaciais acelerada ou viajou em uma curva?
Video: Cálculo da aceleração da gravidade
Einstein veio a perceber o princípio de que iria revelar-se crucial para o desenvolvimento de sua teoria da relatividade geral. Ele a chamou de princípio da equivalência, e afirma que um sistema acelerado é completamente fisicamente equivalente a um sistema dentro de um campo gravitacional.
Como Einstein mais tarde relatou a descoberta, ele estava sentado em uma cadeira de pensar sobre o problema quando ele percebeu que, se alguém caiu do telhado de uma casa, ele não se sentiria seu próprio peso. Esta repente deu-lhe uma compreensão do princípio da equivalência.
Video: Trabalho de Física! EXPERIMENTO COM O CÁLCULO DA ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE!
Tal como acontece com a maioria das principais idéias de Einstein, ele introduziu a idéia como um experimento de pensamento. Se um grupo de cientistas estavam em uma nave acelerando e realizou uma série de experimentos, eles iriam receber exatamente os mesmos resultados como se sentar-se ainda em um planeta cuja gravidade desde que mesma aceleração, como mostrado na figura.
O brilhantismo de Einstein foi que depois que ele percebeu uma idéia aplicado à realidade, ele aplicou uniformemente a cada situação física que ele poderia pensar.
Por exemplo, se um feixe de luz entrou em uma nave espacial em aceleração, em seguida, o feixe parece curva ligeiramente, como na imagem esquerda desta figura. O feixe está tentando ir direto, mas o navio está se acelerando, então o caminho, como visto dentro do navio, seria uma curva.
Pelo princípio da equivalência, isso significava que a gravidade também deve dobrar a luz, como mostrado na imagem da direita da figura. Quando Einstein percebeu isso pela primeira vez em 1907, ele não tinha nenhuma maneira de calcular o efeito, para além de prever que seria provavelmente muito pequena. Em última análise, porém, este efeito exato seria o utilizado para dar a relatividade geral o seu apoio mais forte.