ing sistemas


TEORÍA DE LA RELATIVIDAD.
Aplicaciones en relación con la masa, longitud, tiempo y velocidad.


1. Transformaciones Galileanas................................................................................................ 3

1.1 Invarianza de una ecuación. ......................................................................................................5

2. Postulados deEinstein. ..................................................................................................................... 5

3. El experimento de Michelson y Morley. ............................................................................... 6

3.1 El espacio absoluto y el éter. ..................................................................................................... 63.2 El experimento de Michelson-Morley. ................................................................................. 6

4. Transformaciones de Lorentz. .....................................................................................................10

5. Medidas Relativistas de longitud. ........................................................................................... 136. Medidas Relativistas de tiempo. ............................................................................................... 14

7.Medidas Relativistas de masa, energía y momentum. ......................................... 16

7.1 La relatividad de la masa. ........................................................................................................... 16

7.1Relación entre la masa y la energía. ................................................................................... 19

7.2 Relación entre la masa y el momentum. .......................................................................... 20

8.Ejercicios ..........................................................................................................................................................21


8.1. Medidas relativistas de longitud .......................................................................................... 21

8.2. Medidas relativistas del tiempo ............................................................................................ 22

8.3. Medidas relativistas deespacio-tiempo ......................................................................... 23

8.4. Masa, energía y momentum en relatividad ................................................................... 24




















1. Transformaciones Galileanas.

Consideremos un acontecimiento físico. Éste acontecimiento puede ser determinado por un observador al asignarle cuatrocoordenadas: las tres coordenadas de posición x, y, z que miden la distancia desde el origen de coordenadas desde donde se encuentra el observador, y la coordenada del tiempo, también medida por el observador.

Supongamos que estamos situados en un marco de referencia S y que las coordenadas del acontecimiento anteriormente descrito, a un tiempo t, son ( x, y, z ). Un observador situado enotro marco de referencia S’ que se mueva con respecto a S a la velocidad constante v encontrará que el mismo acontecimiento ocurre en el tiempo t’ y que tiene las coordenadas ( x’, y’, z’ ). Por comodidad la velocidad v será en el eje x hacia la derecha. (Ver gráfica 1.1).




Las relaciones entre las medidas ( x, y, z, t ) obtenidas por S y las medidas ( x’, y’, z’, t’ ) obtenidas porS’, se encuentran examinando la figura anterior:

x’ = x – vt

y’ = y

z’ = z

t’ = t

A estas ecuaciones se las conoce con el nombre de transformaciones galileanas. Son las respuestas que da la física clásica respecto a la transformación de sistemas de coordenadas.

Para convertir las componentes de velocidad medidas en el marco S a sus equivalentes en el marco S’ de acuerdo con las...