Quando observamos um fenômeno na natureza podemos fazer isto de diferentes locais e maneiras. Por exemplo, ao observarmos o movimento de um carro, podemos observar o carro parados numa calçada ou podemos observar de dentro de um outro carro em movimento. Seja como for, é importante que as análises do movimento sejam consistentes, independentemente de que referencial observamos o movimento.

A maneira correta de se observar um fenômeno é adotando um referencial e um sistema de coordenadas. Por exemplo, suponha que um mesmo fenômeno tenha sido observado de dois referências, identificados por \(M\) e \(N\) , onde o sistema \(N\) se movimenta em linha reta (translada) relativamente ao sistema \(M\) , com velocidade relativa \(v_{M,N}\) . Sendo \(v_{A,N}\) a velocidade de um carro \(A\), conhecida no referêncial \(N\), podemos querer saber qual é o valor correspondente da velocidade \(v_{AM}\) do carro \(A\) no referêncial \(M\). O conceito de movimento relativo permite responder a este tipo de pergunta.

Os aviões se movimentam sobre o ar, logo, a velocidade do vento influencia no movimento que pode ser observado da Terra. Na figura, são apresentados aviões que viajam todos a mesma velocidade no ar, mas em diferentes direções. Os vetores azuis representam a velocidade do vento medida em relação à Terra, os vetores verdes representam a velocidade de cada avião medidas em relação ao ar, e os vetores vermelhos representam a velocidade resultante do avião em relação à Terra. Ou seja, da Terra observa-se o avião se movimentando de acordo com o vetor vermelho. No entanto, observando o movimento de um balão que se movimenta apenas levado pelo vento, observa-se que o movimento do avião é de acordo com o vetor verde.

Movimento Relativo

A equação para passar de um referencial para outro é conhecida como transformada de velocidades de Galileu, e tem a seguinte forma: $$\vec{v}_{A,M} = \vec{v}_{A,N} + \vec{v}_{N,M},$$ onde \(\vec{v}_{A,M}\) é a velocidade de \(A\) no referencial \(M\) , \(\vec{v}_{A,N}\) é a velocidade de \(A\) no referencial \(N\) e \(\vec{v}_{N,M}\) é a velocidade do referencial \(N\) em relação a \(M\) .

Princípio da independência dos movimentos (Galileu)

Quando um corpo se encontra sob ação simultânea de vários movimentos, cada um deles se processa independentemente dos demais. A figura abaixo ilustra um caso típico de movimento relativo.