FISICA FRAN




















Francisca Rios Baeza
Profesora: Cecilia Cruz
Curso: 3° medio
Fecha de entrega: 7 de abril
Objetivos:

1. Comprender la teoría de la relatividad planteada por Einstein. (objetivo general)

2. Identificar la diferencia entre un marco de referencia inercial y uno no inercial.


3. Comprender el comportamiento del tiempo y de la longitud en los diferentes marcos de referencia,cuando un cuerpo viaja a grandes velocidades.

4. Calcular el tiempo de un viaje y la longitud de los cuerpos desde diferentes marcos de referencia.














Introducción teórica:

A finales del siglo XlX se plantearon numerosas teorías exitosas sobre los fenómenos naturales, como la mecánica newtoniana, la teoría cinética y la teoría de Maxwell del electromagnetismo. Todas estas teoríasconstituyeron la física clásica.
En el siglo XX surgieron nuevas teorías (teoría de la relatividad y teoría cuántica) que dieron paso a la física moderna.
En este informe se estudiará sobre la teoría especial de la relatividad que fue plateada por Einstein en 1905; pero para poder entender esta teoría primero se deberá profundizar en la relatividad Galileano-Newtoniana.
La teoría especial de larelatividad se relaciona con la manera de observar los eventos desde diferentes marcos de referencia (marcos de referencia: cualquier objeto útil que sirva para describir un movimiento), los eventos que se observan se miden en los marcos de referencia inerciales (sin rotación ni aceleración, velocidad constante). Si se observa desde cierto marco de referencia el observador el observador está en reposo enese marco de referencia.
Tanto Galileo como Newton eran conscientes del principio de la relatividad aplicado a la mecánica que dice que las leyes de la física son las mismas en todos los marcos de referencia inerciales, es por esto que nos sirven para describir un movimiento, en cambio en un marco de referencia no inercial no se cumplen las leyes de la física.
Por ejemplo, los objetos se mueven dela misma forma en un tren o en un avión que se mueve con suavidad (velocidad constante) que como lo hacen en la tierra; caminar, tomar agua, dejar caer un lápiz, todas estas actividades ocurrirán de igual forma en la tierra.
La relatividad Galileano-Newtoniana implica ciertas suposiciones no verificables que tienen sentido a partir de la experiencia cotidiana. Se supone que las longitudes y eltiempo no varían de un marco de referencia a otro. Es decir, en la mecánica clásica el espacio y el tiempo son absolutos, de igual forma la masa y todas las fuerzas se suponen invariables.
Sin embargo, la posición de un objeto es diferente cuando se especifica en diferentes marcos de referencia, y también su velocidad. Por ejemplo, cuando una persona camina dentro de un tren (que va a 50 m/s) a 2m/s, para un observador dentro del marco de referencia del tren la persona caminaría a 2 m/s; pero para una persona fuera del tren, en otro marco de referencia, la persona caminaría a (50+2) m/s con respecto a la tierra. Sin embargo la aceleración es la misma en cualquier marco de referencia inercial, de acuerdo con la mecánica clásica. Esto es así porque el cambio en la velocidad y el intervaloserán los mismos. Por ejemplo, la persona en el tren acelera de 0 a 2 m/s en 1 segundo de modo que a= m/s2 en el marco de referencia del tren y con respecto a la tierra la aceleración es la misma:
a = 52 m/s – 50 m/s = 2 m/s2
1 s
Como ni F ni a cambian, la segunda ley de Newton (F=ma) satisface el principio de la relatividad.
Si todas las leyes de lamecánica se aplican de igual forma a todos los marcos de referencia inerciales ningún marco de referencia inercial es mejor que otro y tampoco hay forma de singularizar un marco de referencia particular con en reposo absoluto.
Todo iba bien hasta que en la segunda mitad del siglo XX surgió una complicación:
Maxwell predijo en la teoría del electromagnetismo que la luz era una onda electromagnética con...