Módulo VI.- Física relativista

Este módulo es muy cortito, pero recuerda repasar también los conceptos en los que se haya hecho incapié  en clase.

 

MÓDULO VI.- FÍSICA RELATIVISTA

 

TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

La teoría de la relatividad estudia el comportamiento de un sistema físico desde dos sistemas de referencia distintos, que se desplazan uno respecto al otro con MRU.

Albert Einstein formuló los dos postulados en que se basa dicha teoría:

• Primer postulado

Medida desde un sistema de referencia inercial (en los que se cumplen las leyes de Newton, Se caracterizan por estar en reposo absoluto o desplazarse con MRU), la velocidad de la luz es siempre la misma y es independiente del movimiento relativo entre el observador y la fuente.

• Segundo postulado

No existe ningún experimento físico, mecánico u óptico, que permita detectar el movimiento absoluto, ya que, con independencia del fenómeno físico que se estudie, los sistemas de referencia inerciales, son todos equivalentes. Es decir, todas las leyes de la física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales.

 

TRANSFORMACIONES DE LORENTZ

Se usan para establecer las medidas entre dos observadores O y O0 inerciales con velocidad relativa, v

x = (x-vt)

y’ = y

z’ = z

t’ =

 

es el factor de Lorentz y equivale a: , donde  y , puesto que nada puede ir más rápido que la luz.

Si , es decir , resulta que y por tanto, las transformaciones de Lorentz se convierten en las de Galileo:

x =  x-vt

y’ = y

z’ = z

 ; , por tanto t’ = t

Y se puede demostrar que, para velocidades mucho menores que la de la luz, se puede utilizar una escala absoluta de tiempo sin cometer un error apreciable.

 

CONTRACCIÓN LONGITUDINAL

Las transformaciones de Lorentz implican que los objetos se acortan en la dirección del movimiento.

Un observador que ve un objeto en movimiento, medirá una longitud menor que uno que lo ve en reposo según la expresión:

 

DILATACIÓN TEMPORAL

Las transformaciones de Lorentz implican que el intervalo de tiempo entre dos sucesos medidos por un observador que los ve en movimiento es mayor que el intervalo de tiempo medido por un observador que lo ve en reposo según la expresión:

 

MASA RELATIVISTA:

 

ENERGÍA RELATIVISTA: E = E_C + E_O

• Total: E = m c²
• Propia o en reposo: E₀ = m₀ c²
• Cinética: Ec = m c²