Relatividad mecánica

GRADO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD DE JAÉN

FÍSICA I

RELATIVIDAD ESPECIAL
ÁLVARO VALERA ALBACETE ÁNGEL LÓPEZ LIÑÁN JOSÉ ÁNGEL MOYA MURIANA Curso: 1º Curso: 1º Curso: 1º Grupo: D Grupo: D Grupo: D

1

Índice
1. INTRODUCCIÓN………………………….………………………………………………………….…3 1.1. Relatividad………………………………….…………………………………………….…3 2. POSTULADOS DE EINSTEIN………………………………………………………………….……4 3.DEFINICIÓN DE SIMULTANEIDAD. SINCRONIZACIÓN DE RELOJES……………..5 4. TRANSFORMACIONES DE LORENTZ………………………………………………………..…7 4.1. El éter y su refutación.…………………………………………………………………7 4.2. Los efectos del experimento de Michelson y Morley……………………8 4.2. Las trasformaciones de Lorentz……………………………………………………8 4.3. Relatividad de simultaneidad, tiempo y longitud……………………….11 5. CANTIDAD DE MOVIMIENTORELATIVISTA……………………………………………..11 5.1. Teorema de adición de velocidades.……………………….…………………12 5.2. Masa relativista…………………………………………………………………………13 6. TRABAJO Y ENERGÍA RELATIVISTA………………………………………………………….14 6.1. Energía cinética…………………………………………………………………………15 7. Bibliografía…………………………………………………………………………………………….17

2

1. INTRODUCCIÓN
A finales del siglo XIX los cimientos de la física eran dos grandes columnas. Una la teoría de la mecánica,donde todos los conocimientos de cinemática y dinámica desde Aristóteles hasta Galileo, fueron condensados en una sola teoría, conocida hoy como la Mecánica Clásica, o Mecánica Newtoniana. La otra columna sustentaba a los efectos magnéticos y eléctricos conocidos desde los griegos hasta los últimos avances de Oersted, Faraday y Lenz. Toda esto fue unificado en la Teoría del Electromagnetismo delcientífico inglés James Maxwell. Sin embargo, fueron apareciendo algunos nuevos cuestionamientos o efectos físicos desconocidos. a) El efecto fotoeléctrico b) La formula de la radiación de un cuerpo caliente c) Las rayas en los espectros de emisión del Hidrógeno En los primeros años del siglo XX, los científicos estaban muy centrados tratando de determinar las diversas propiedades de la luz, tales comosu velocidad exacta, su naturaleza, su energía, su medio de propagación, etc. La primera respuesta sobre como hacía para llegar de un lugar a otro fue pensar que utiliza un medio que se encuentra en todo el universo, que es transparente, de baja densidad e inunda todos los huecos del espacio, este medio se llamo: ETER. Michelson-Morley hizo un experimento para determinar si la velocidad de lafuente emisora de luz influenciaba en la velocidad de ésta; pero jamás se obtuvieron diferencias. La conclusión era que la luz propagación de la luz es independiente de cualquier medio, por lo que el éter no existía. En este momento, fue cuando Albert Einstein da explicación clara y correcta de lo que realmente pasaba con la luz, y los objetos que se mueven a velocidad cercanas.

Relatividad
Elconcepto de relatividad ya existía y se conocía como la Relatividad de Galileo, y prácticamente consistía en la suma vectorial de velocidades según sea el sistema de referencia que se adopte. Cada uno observa al resto desde su propia ubicación, y sumará o restará las velocidades según sea el sentido del movimiento de los diversos objetos estudiados. Cuando todos los sistemas de referencia se muevenrespecto de los demás a velocidades uniformes, se dice que esos sistemas son inerciales. Estos sistemas de referencia se caracterizan en que en cada uno de ellos se cumplen las leyes de la física, como la conservación de la energía, de la cantidad de movimiento lineal y 3

angular, etc. se cumplen para cualquier observador que este dentro o fuera del sistema de referencia en estudio. Por ejemplosi dentro de un vagón en movimiento realizamos una serie de investigaciones de principios físicos, todos ellos se verificaran tal como si los estuviésemos haciendo sobre la tierra. De esto se puede concluir que no existe ningún sistema de referencia absoluto. Es decir no existe un sistema que se encuentre totalmente en reposo y podamos referenciar todas las mediciones...