Presentación realizada por estudiantes de la Fundación Educativa de Montelibano para la clase de física moderna. Profesor: Humberto Mosquera. se fundamnetaron en la Fisica conceptual de Hewitt Nov 2015

1. FÍSICA MODERNA
FUNDACIÓN EDUCATIVA MONTELÍBANO
DEPARTAMENTO CIENCIAS NATURALES FÍSICA
PRESENTADO POR: LINA ARROYO Y DANIELA SOLANO
PRESENTADO A: HUMBERTO MOSQUERA
CURSO: 11A AÑO:2015

2. Temas a tratar:
● Dilatación del tiempo
● Viaje del gemelo
● Suma de velocidades
● Viaje espacial
● Contracción de la longitud
● Cantidad de movimiento relativista
● Masa y energía (E=mc2)
● Principio de correspondencia

3. DILATACIÓN DEL TIEMPO
‘’La mayor distancia diagonal debe dividirse en un intervalo de tiempo
correspondientemente mayor, para dar como resultado un valor constante para la
rapidez de la luz’’
‘’La rapidez de luz es igual en todos los marcos de referencia’’ (segundo postulado
de Einstein)

6. VIAJE DEL GEMELO
Si el viajero mantiene una rapidez del 50% de la rapidez de la luz durante 1 año, pasarán 1.15 años en la Tierra.
Si el viajero mantiene una rapidez del 87% de la rapidez de la luz, habrán pasado 2 años en la Tierra.
A una rapidez del 99.5% de la rapidez de la luz, habrán pasado 10 años en la Tierra.

7. ‘’Ningún objeto material puede viajar con la misma o con mayor rapidez que la
luz’’
SUMA DE VELOCIDADES

8. VIAJE ESPACIAL
Uno de los antiguos argumentos contra la posibilidad
de los viajes interestelares de los humanos era que
nuestra vida es demasiado corta.
Un viaje redondo a Alfa Centauro tardaría 8 años
desplazándose a la rapidez de la luz.
Un viaje al centro de nuestra galaxia tardaría 25,000
años a la rapidez de la luz.

9. Los argumentos anteriores no
tenían en cuenta la dilatación del
tiempo.
El tiempo no es igual para una
persona en la Tierra y para una
persona en una nave a gran
rapidez.

10. Ejemplo:
Si los astronautas tuvieran la posibilidad de viajar al 99% de c podrían ir a la
estrella Procyon (a 10.4 años luz) y regresar a la Tierra en 21 años terrestres en
total. Sin embargo, a causa de la dilatación del tiempo, para los astronautas solo
habrían pasado 3 años. En cambio, los empleados en Tierra que los saludarían a
su regreso tendría 21 años más.

11. Conforme los objetos se mueven a través del espacio-tiempo, tanto el espacio
como el tiempo cambian.
Físico George F. FitzGerald el espacio se contrae
y hace que los objetos se vean más cortos al
moverse frente a nosotros a velocidades
relativistas.
Einstein aclara que lo que se contrae
es el espacio mismo.
CONTRACCIÓN DE LA LONGITUD

12. Contracción de Lorentz
v: velocidad relativa entre el objeto observado y el
observador.
c: rapidez de la luz
L: longitud medida del objeto en movimiento
Lo: Longitud medida del objeto en reposo.

14. CANTIDAD DE MOVIMIENTO RELATIVISTA
Cantidad de movimiento: mv
Impulso: Ft
p= vector tridimensional del momentum del objeto
Ft=Δmv
p=mv

15. Al aplicar más impulso a un objeto libre para moverse, este adquiere más
cantidad de movimiento.
La cantidad de movimiento puede incrementar sin límite.
La rapidez no puede aumentar sin límite.
El límite de rapidez para los objetos materiales en la naturaleza es c.
c = 3·108 m/s

16. Según Einstein
Definió una nueva definición de la cantidad de movimiento:
p = γmv
γ es el factor de Lorentz, γ siempre es 1 o mayor.
La cantidad de movimiento relativista es mayor que mv por un
factor de γ, para rapideces cotidianas mucho menores que c, γ
es casi igual a 1, por lo que p es casi igual a mv.

17. MASA Y ENERGÍA (E=mc2)
ENERGÍA EN REPOSO: Un trozo de materia, aun cuando esté en reposo y no
interactúe con algo más, tiene una ‘’energía de existencia’’.
→ Se necesita energía para ser masa, y que se libera energía si desaparece la
masa.

18. La cantidad de energía E se relaciona con la cantidad de masa m
El c2 es el valor de conversión entre las
unidades de energía y las unidades de masa.
Una masa pequeña corresponde a una gran
cantidad de energía.(la gran magnitud de c)

19. PRINCIPIO DE CORRESPONDENCIA
Principio impulsada por Niels Bohr en 1923
donde plantea que toda teoría nueva o toda
descripción nueva de la naturaleza debe
concordar con la anterior, siempre que esta de
resultados correctos.
Ecuaciones relativistas para tiempo, longitud y
cantidad de movimiento: