O que é Referencial?

Exemplo 5.3 (O caminhante no trem)

Um trem viaja a $300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ em relação ao solo enquanto um passageiro caminha para a frente a $4\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ em relação ao trem.

• No referencial do trem: o passageiro se move a $4\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ pelo corredor; as poltronas estão em repouso; as árvores lá fora correm para trás a $300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$.
• No referencial do solo: as poltronas se movem a $300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, o passageiro a $304\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, e as árvores estão em repouso.

A mesma cena, dois referenciais, duas descrições inteiramente diferentes — e nenhuma experiência feita dentro do trem consegue declarar uma delas “a verdadeira”.

Exemplo 5.9 (Uma caminhada com pausa)

Um caminhante percorre $12\,\mathrm{km}$ em $2\,\mathrm{h}$ de marcha, depois descansa por $1\,\mathrm{h}$ e então percorre $6\,\mathrm{km}$ na última $1.5\,\mathrm{h}$. Velocidade média do passeio inteiro:

A média conta todo o tempo decorrido, pausas incluídas — e em geral não é a média das velocidades dos trechos separados.

Exemplo 5.14 (A esteira rolante)

Uma esteira de aeroporto rola a $1.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$. Um viajante caminha sobre ela a $1.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ em relação à esteira, no sentido do movimento: velocidade em relação ao solo $1.5 + 1.0 = 2.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$. Caminhando na contramão no mesmo passo: $1.5 - 1.0 = 0.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$, ainda avançando (devagar) contra a esteira. Parado sobre a esteira: $1.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ em relação ao solo, $0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ em relação à esteira — em repouso e em movimento ao mesmo tempo, em dois referenciais diferentes.