O ponto de virada exato depende do nível de precisão exigido, mas existem limites práticos amplamente aceitos na comunidade científica:
Velocidade Relativística
Uma velocidade torna-se relativística quando começa a se aproximar da velocidade da luz c ≈ 300.000 km/s.
• Limite prático: A partir de 10% da velocidade da luz 0,1c ≈ 30.000 km/s.
• O critério: Nesse ponto, o fator de Lorentz (γ) atinge cerca de 1,005, gerando um erro de 0,5% nos cálculos de Newton.
• Efeitos visíveis: O tempo passa mais devagar para o objeto (dilatação temporal) e seu comprimento encolhe na direção do movimento (c-ontração do espaço).
Gravidade e Massa Relativística
A gravidade (associada à grande concentração de massa) torna-se relativística quando a gravidade de Newton falha em descrever a curvatura do espaço-tempo. Isso é medido pela relação entre a massa do corpo e o seu raio (parâmetro de compactação).
• Limite prático: Quando o potencial gravitacional adimensional do objeto GM/Rc² aproxima-se de valores maiores que 10⁻⁶.
• Onde acontece: Em campos gravitacionais extremos, como na proximidade de anãs brancas, estrelas de nêutrons e buracos negros.
• Exceção do cotidiano: O planeta Mercúrio e o sistema GPS da Terra sofrem efeitos pequenos, mas mensuráveis, exigindo correções relativísticas.
Massa Relativística
Quando aplicamos em um corpo uma força de intensidade F, fazemos com que ele adquira velocidade, ou melhor, podemos aumentar sua velocidade de forma indefinida. Agora, se um corpo atingisse a velocidade da luz no vácuo, a força não mais seria capaz de acelerá-lo, pelo fato de ter sido atingida a velocidade limite, isto levando em conta a Teoria da Relatividade.
Nesse caso, poderíamos dizer que a inércia desse corpo seria finita. Sendo assim, cada vez que aumentamos a velocidade de um corpo, aumentamos também sua inércia. Caso continuemos a aumentar sua velocidade, tendendo à velocidade da luz, a sua inércia tenderá a ficar infinitamente grande.
Aprendemos que a massa de um corpo nada mais é do que a inércia desse corpo. Dessa forma, m0 corresponde à massa de um determinado corpo em repouso em relação a um sistema de referencia inercial e m é sua massa quando dotado de velocidade v.
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