Relatividad

Preguntas de repaso
El movimiento es relativo
1. Si caminas a 1 km/h por el pasillo de un tren que avanza a 60 km/h, ¿cuál es tu rapidez relativa respecto al terreno?
R= si hacemos la medición desde una posición de reposo dentro del tren, la rapidez de la persona que camina es de 1 kilómetro por hora. Si la hacemos desde una posición de reposo en el suelo, la rapidez de la persona que camina esde 60 kilómetros por hora.
2. En la pregunta anterior, ¿tu rapidez relativa con respecto al Sol al caminar por el pasillo es ligeramente mayor o mucho mayor?
R=Si colocamos nuestro marco de referencia en el centro del Sol, la rapidez de la persona que camina en el tren, que está en la Tierra en órbita, es casi de 110,000 kilómetros por hora. Por lo tanto es mucho mayor.
El experimento deMichelson-Morley
3. ¿Qué hipótesis propuso G. F. FitzGerald para explicar los hallazgos Michelson y Morley?
R= Una interpretación del paradójico resultado, al proponer que la longitud del aparato en el experimento se contraía en la dirección de su movimiento, justamente la cantidad necesaria para contrarrestar la supuesta variación de la rapidez de la luz. El físico holandés Hendrik A. Lorentz determinóel “factor de contracción” necesario . Este factor aritmético explicaba la discrepancia.
4. ¿Cuál idea clásica acerca del espacio y del tiempo rechazó Einstein?
R= La idea de que la rapidez de la luz en el espacio libre es igual en todos los marcos de referencia
Postulados de la teoría de la relatividad especial
5. Describe dos ejemplos del primer postulado de Einstein.
R= 1° Ejemplo: Si la nave Apasa junto a la nave B en el espacio vacío, el tripulante de A y la tripulante de B observarán que cada uno tiene un movimiento relativo; a partir de esa observación, cualquiera de ellos sería incapaz de determinar quién está en movimiento y quién está en reposo, si es que acaso lo están.
2° Ejemplo: En un avión a reacción que se desplaza a 700 kilómetros por hora, el café se sirve igual quecuando el avión está en reposo; un péndulo oscila como lo haría si el avión estuviera detenido en la pista. No hay experimento físico que podamos hacer, ni siquiera con la luz, para determinar nuestro estado de movimiento uniforme. Las leyes de la física dentro de la cabina en movimiento uniforme son iguales que las que hay en un laboratorio inmóvil.
6. Describe un ejemplo del segundo postulado deEinstein.
R= 1° Ejemplo: De la estación se emite un destello de luz, que viaja a 300,000 kilómetros por segundo, o c. Independientemente de la velocidad de la nave, un observador en ella ve que el destello de luz lo rebasa con la misma rapidez c. Si se dirige un destello a la estación, desde la nave en movimiento, los observadores en la estación medirán que la rapidez del destello es c. La rapidez dela luz se mide y resulta igual, independientemente de la rapidez de la fuente o del receptor.


Simultaneidad
7. Dentro de la cabina que se mueve en la figura 35.4, la luz viaja determinada distancia hacia el extremo delantero y cierta distancia hacia el extremo trasero. ¿Cómo se comparan esas distancias, vistas en el marco de referencia del cohete en movimiento?
R= Un observador dentro de esteúltimo ve que la luz llega al extremo delantero en el mismo instante en que llega al extremo trasero.
8. ¿Cómo se comparan las distancias de la pregunta 7 vistas desde el marco de referencia de un observador en un planeta estacionario?
R= Los mismos dos eventos no son simultáneos. Conforme la luz se propaga desde la fuente, ese observador ve que el cohete avanza, por lo que la parte trasera de lacabina se mueve hacia la luz, mientras que la parte delantera se aleja de ella. En consecuencia, el rayo que va hacia la parte posterior de la cabina tiene que recorrer menor distancia que el que va hacia delante.
Espacio-tiempo
9. ¿Cuántos ejes coordenados se emplean comúnmente para describir el espacio tridimensional? ¿Qué mide la cuarta dimensión?
R= Los físicos llaman ejes coordenados de un...