Teoría de la Relatividad Especial Germán David Sierra Vargas G1E26

Sistemas Inerciales Con los trabajos de Galileo se estableció un grupo especial de sistemas de referencia llamados sistemas inerciales o galileanos donde el reposo y el movimiento rectilíneo son estados de movimiento equivalentes y relativos al observador.

Sistemas Inerciales Por ejemplo, si se tienen dos objetos, uno en reposo y el segundo en movimiento rectilíneo uniforme respecto a un observador; para un observador diferente que se mueve con la misma velocidad del segundo objeto observará que este permanece en reposo mientras que el primero que antes se supuso en reposo, ahora se aleja con un movimiento rectilíneo uniforme (relatividad de Galileo).

Experimento de Michelson y Morley Se compone de un semiespejo, que divide la luz monocromática en dos haces de luz que viajan en un determinado ángulo el uno respecto al otro. Con esto se lograba enviar simultáneamente dos rayos de luz en direcciones perpendiculares, hacerles recorrer distancias iguales y recogerlos en un punto común.

Experimento de Michelson y Morley En 1887, Michelson y Morley al desarrollar este experimento de manera muy precisa, observaron que la velocidad de la luz es igual sin importar el sistema de referencia desde donde se mida. Esto indicaría que el trabajo de Galileo es incorrecto y que por lo tanto el soporte de la mecánica de Newton también lo era.

Teoría de la Relatividad Albert Einstein, en su trabajo que posteriormente se conoció como la teoría de la relatividad, dedujo las transformaciones espaciales y temporales que relacionan dos sistemas inerciales y que explican los resultados obtenidos por Michelson y Morley (Dilatación del tiempo y contracción del espacio).

Principios de la relatividad especial Principio de relatividad “Las leyes que describen los cambios de los sistemas físicos no resultan afectadas si estos cambios de estado están referidos a uno u otro de dos sistemas de coordenadas en traslación con movimiento uniforme”

Principios de la relatividad especial Principio de invariancia de c “Cualquier rayo de luz se mueve en el sistema estacionario con velocidad c, tanto si el rayo es emitido por un cuerpo en reposo o en movimiento”

Dilatación del Tiempo Para un sistema en movimiento a velocidades cercanas a la velocidad de la luz, el tiempo transcurre más lentamente que el medido en el sistema de referencia en reposo (multiplicado por el factor de Lorentz).

Contracción de la Longitud El tiempo se encuentra estrechamente relacionado con el espacio, por lo que al cambiar el tiempo, el espacio cambia de la misma manera. Para un observador en movimiento la longitud de un objeto será menor que la medida por un observador en reposo.

Paradoja de la Pértiga y el Granero Un atleta corre a velocidad v llevando horizontalmente una pértiga, cuya longitud en reposo es L, enfilada hacia un granero, un cobertizo con tejadillo de longitud L y sin puertas, cuyos dos extremos llamaremos A y B. Desde el punto de vista del granero, la longitud de la pértiga aparece contraída por el factor 1/γ, de manera que en algún instante la pértiga está completamente dentro del granero. Pero desde el punto de vista del corredor, la pértiga tiene longitud L y es el granero quien aparece contraído a una longitud L/γ, de manera que aparentemente la pértiga nunca cabrá en el granero.

Referencias http://www.fisica-relatividad.com.ar/sistemas-inerciales/sistemas-inerciales http://www.fisica-relatividad.com.ar/sistemas-inerciales/relatividad-de-galileo-1 http://www.fisica-relatividad.com.ar/sistemas-inerciales/postulados-de-la-teoria-de-relatividad https://unavistacircular.files.wordpress.com/2012/12/art_boya_santander_revespfisica_18_20051.pdf