Relatividad (parte 1)

•Sistemas de referencia•Transformadas de Galileo

Leyes clásicas de la mecánica

Sistema de referencia Describe el movimientoSistema de referencia inercial Se cumple el principio de la inercia “un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza, permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme”

Todos los sistemas inerciales se mueven unos respecto a otros con velocidad constante.

Galileo (1564-1642)Newton (1642-1727)

Principio de relatividad de Galileo

¿Cómo averigua el pasajero si la nave está en reposo o se mueve a velocidad constante?

Principio de relatividad de Galileo Ningún experimento puede indicarnos qué sistema está realmente en reposo y cuál se mueve.

Transformaciones de Galileo

'''' xxOOxOOx

tVOOtVe ' tVxx '

tVxx '

Transformadas de Galileo

El tiempo transcurre igual para ambos observadores

tVxx '

zz 'yy 'tt '

tVtrtr )()('

Velocidad y aceleración Galileo

VelocidadDerivar ando con respecto al tiempo el vector de posición se obtiene:

Aceleración• Derivando con respecto

al tiempo se obtiene:

Vvv '

'v

aa '

)(' tr

Ejercicio resuelto

Un tren entra en una estación con una velocidad de 8 km/h. En el interior de uno de sus vagones un pasajero camina con una velocidad de 2km/h respecto al tren y en la dirección y el sentido de éste. Calcula:La velocidad del pasajero observada por su esposa, que está sentada en ese vagón, y por el jefe de estación, situado en el andén.Las velocidades anteriores en el caso de que el pasajero camine contrario al movimiento del tren.

Solución

La señora sentada en el vagón está en reposo en el sistema S’. Por tanto, observa que su esposo tiene una velocidad de:

Para hallar la velocidad observada por el jefe de

estación, aplicamos:

S'

S

Solución

Las velocidades anteriores en el caso de que el pasajero camine en sentido contrario al tren son:

Según su esposa: Según el jefe de estación: