Relatividad

Relatividad
Planteamiento del problema.
Conocer el motivo por el cual los relojes de los satélites y aviones en funcionamiento parecen ir más despacio en comparación con los relojes de la tierra.
Definiciones;
Radiación: Propagación de energía en forma de ondas electromagnéticas o partículas subatómicas..

Principio de conservación de la energía.
El trabajo realizado sobre cualquierpartícula se refleja en el cambio correspondiente de su energía cinética ; la energía que se transfiere a la partícula puede recuperarse, haciendo que la partícula alcance el reposo dentro de un medio con liberación de energía térmica (calor).
De acuerdo con las ecuaciones de la mecánica de Newton no existe en principio ningún límite superior de velocidad que puede darse a un objeto. Si el objetofuese pequeño podríamos fácilmente imaginarnos una fuerza que fuese muchas veces mayor a m*g (masa por la gravedad ejercida por la tierra que es igual al peso de un objeto, el peso se interpreta como una fuerza que dadas sus propiedades ya establecidas por Newton dicha fuerza produce una aceleración en un cuerpo, por lo cual también una velocidad.), llegando a producir aumentos de velocidad mucho másrápidamente, aunque la fuerza no fuese constante se podría calcular la cantidad de trabajo(fuerza aplicada durante una distancia) total, igual a la ganancia de energía cinética K, necesaria para hacer que un cuerpo de masa m alcance una velocidad determinada ; Cuando se intenta acelerar partículas a velocidades tan altas como las mencionadas anteriormente se observa una separación drástica delas predicciones de la mecánica Newtoniana. Primer ejemplo claro del hecho que la mecánica clásica no es adecuada para todos los casos dinámicos.
Se ha demostrado en un experimento que investiga la relación existente entre la velocidad y energía cinética, en el caso de electrones con energías cinéticas de hasta 15 Mev. En el cual los electrones son emitidos en breves ráfagas (con una duraciónaproximada de 3x10^-9 segundos) por el cañón electrónico del terminal negativo de alta tensión del acelerador de Vann Der Graff. Unos electrodos aislados recogen señales electrónicas al pasar las ráfaga. Estos impulsos son llevados a un osciloscopio de rayos catódicos mediante cables de igual longitud. Las señales eléctricas tardan entonces el mismo tiempo en llegar de los electrodos al osciloscopio,por lo que los dos impulsos que aparecen en el osciloscopio miden efectivamente el tiempo que tarda la ráfaga de electrones en ir de un extremo al otro.
Este tiempo (t) es de unos 3,3x10^-8 segundos.
El recorrido (L) entre un extremo y el otro (A,B) resulta ser de 8,4 metros. En consecuencia de la definición básica de la velocidad resulta; =L/t≈8,4m/3,3X10^-8 seg ≈ 2.5X10^8 m/seg.
K, Mev
TiempoX10^-8 seg
Velocidad X10^8 m/s
V^2 X10^16 m^2/seg^2
.5
3.23
2.60
6.8
1
3.08
2.73
7.5
1.5
2.92
2.88
8.3
4.5
2.84
2.96
8.8
15
2.80
3
9

Una inspección de los resultados muestra que la energía cinética ha aumentado en un factor de 30 y en consecuencia la velocidad debería venir afectada por un factor de 5,5 ya que de acuerdo con la mecánica clásica, . Sin embargo, elaumento es de solo el 15%. La variación (incremento) al pasar de 1,5 a 4,5 Mev es apenas detectable. Al compararse los resultados experimentales, con las predicciones de la mecánica clásica; los valores de están representados en función de K. Según la mecánica clásica tendríamos:
; Esto solo es válido para electrones con una energía de 1 Kev o menos. Para altas energías la discrepancia se vuelveaun mayor. En lugar de aumentar proporcionalmente K, los valores de parecen ir tendiendo a un límite, lo cual se refuta especialmente en la medida realizada con 15 Mev. El valor de V que corresponde a esta energía cinética (K) es de .
Estos resultados están de acuerdo con la preposición, ``Existe un límite de velocidad para cualquier objeto, y este límite es la velocidad de la luz(C) ``.
Un...