Relatividad

Relatividad1. Sistemas de referencia y

relatividad de Galileo

2. Electromagnetismo

3. Postulados de la Teoría de la Relatividad especial (restringida)

4. Consecuencias de la Teoría de la Relatividad

5. Diagramas de Minkowski

6. Dinámica relativista

Patricio Gómez Lesarri

Objetivos

1. Utilizar las ecuaciones de la transformación de Galileo2. Analizar si una fuerza sobre una carga puede ser eléctrica o

magnética de acuerdo con el sistema de referencia3. Utilizar las transformaciones de Lorentz para determinar distintos

sucesos4. Utilizar las transformaciones de Lorentz para mostrar como dos

sucesos pueden ser simultáneos o no en distintos sistemas de referencia

5. Utilizar las ecuaciones de transformación de velocidades relativista

6. Deducir la dilatación del tiempo y contracción de la longitud 7. Representar sucesos en el diagrama espacio-tiempo para distintos

sistemas de referencia8. Resolver problemas gráficamente con diagrama espacio-tiempo:

simultaneidad, contracción de longitud, dilatación del tiempo y paradoja de los gemelos

1. Sistemas de referenciaPunto (origen del

sistema) y un conjunto de ejes

Sistema de referencia inercial: aquel que se mueve con velocidad uniforme Cumplen la ley de la inercia

Sistema de referencia no inercial: acelerado

1. Relatividad de Galileo

yy ´

zz ´

Todas las leyes de la Mecánica son equivalentes para cualquier sistema de referencia inercial

2. Electromagnetismo

Fuerza electrostáticaFuerza electrostática

y magnéticaCambios de sistema

de referencia

3. Teoría de la Relatividad Restringida

o Todas las leyes de la Física son equivalentes en cualquier sistema de referencia inercial

o La velocidad de la luz en el vacío, c, es una constante física, independiente del movimiento del observador

3. Teoría de la Relatividad Restringida

Transformación de Galileo

u = u´ + v

Transformación de Einstein

¿ c = c´ ?

2

´.1

´

cvuvuu

4. Consecuencias de la teoría de la Relatividad

o Transformaciones de Lorentz

o Relatividad de la simultaneidad

o Dilatación del tiempo

o Contracción de la longitud

4. Transformaciones de Lorentz

)..(.1

1´2

2tvxtvx

cv

x

22

22

...

1

1´cxvt

cxvt

cv

t

yy ´

zz ´

• Suceso (x, y, z, t)

4. Relatividad de la simultaneidad

Dos sucesos son

simultáneos para un observador, pero no para otro

Suceso previo en el punto que se mueve hacia el foco de luz

4. Relatividad de la simultaneidad

4. Dilatación del tiempo

´.tch 222222 1...c

vtctvtch

oo tt

cv

t .

2

21

1

4. Contracción de la longitud

o

oll

cvl .22

1

La longitud medida por un observador depende de su estado de movimiento

4. Experimento de los muones

Presentación © David M. Harrison

Película

oo tt

cv

t .

2

21

1


Suceso

Intervalo entre dos sucesos

Intervalo temporal: s2 > 0

Intervalo espacial s2 < 0

Intervalo nulo s2 = 0

Otros invariantes: masa en reposotiempo propio, longitud propia


ct: sucesos en el punto O a lo largo del tiempo

OW: línea de luz: rayo de luz que se propaga desde O a lo largo de OX

OP: observador que se mueve a velocidad v

IJ: sucesos simultáneos en distintos puntos de OX


K: sistema de referencia en reposo

K´: sistema de referencia en movimiento uniforme

E: suceso

ct: sucesos en el punto O a lo largo

5. Dilatación del tiempo Pérdida de la

simultaneidad

5. Contracción de la longitud

Contracción de la longitud

6. Dinámica relativista

v

cv

mp o .1 2

2

La inercia aumenta con la velocidad

6. Dinámica relativistaConversión masa-

energía

22422 .. cpcmE o

Bibliografíao http://eltamiz.com/

relatividad-sin-formulas/

o http://mundorelativista.blogspot.com/

o http://www.iac.es/cosmoeduca/relatividad/

o http://www.tic-lectoescritura-nee.net/averroes/html/adjuntos/2008/03/17/0001/contraccion.html

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Education

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