El documento explica conceptos clave de la teoría de la relatividad especial de Einstein, incluyendo la dilatación del tiempo, la suma de velocidades, la contracción de longitudes, la equivalencia masa-energía dada por la famosa ecuación E=mc2, y el principio de correspondencia según el cual las ecuaciones de la relatividad especial deben coincidir con las de la mecánica newtoniana a velocidades mucho menores que la de la luz.

1. Fundación Educativa de Montelíbano.
Departamento de ciencias
NATURALES
HUMBERTO MOSQUERA.
Ana María Bello y Laura Hernández.
Teoría de la relatividad
especial II

2. Dilatación
del tiempo
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

3. Dilatación del tiempo
Reloj de luz
▸ Se le llama reloj de luz porque los viajes de ida y vuelta del
destello tardan intervalos de tiempos iguales (como un reloj de
arena)

4. Dilatación del tiempo
Dilatación del tiempo

5. La mayor distancia diagonal
debe dividirse en un intervalo de
tiempo correspondientemente
mayor , para dar como resultado
el valor constante de la rapidez
de la luz
Dilatación del tiempo
C=299.792.45
8 m/s

6. viaje del
gemelo
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

9. suma de
velocidade
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

10. El numerador de esta fórmula tiene sentido. Pero la
suma simple de dos velocidades se altera por el
segundo término del denominador, que sólo es
importante cuando v1 y v2 son casi iguales a c.
Para los objetos cotidianos en
movimiento uniforme (sin
aceleración), las velocidades se
combinan con la sencilla regla: V =
v1 + v2

11. suma de velocidades
▸ Consecuencia de la relatividad:
ningún objeto material puede viajar
con la misma o con mayor rapidez que
la luz.
▸ La velocidad de la luz es el límite de
velocidad del universo, por lo que se
deduce que ningún observador, verá
cualquier otro observador acercarse o
alejarse a una velocidad mayor que c.

12. viaje
espacial
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

13. Uno de los antiguos argumentos contra la posibilidad
de viajes interestelares era que nuestra vida es
demasiado corta.
Alfa centauro, la estrella más cercana a la
tierra, está a 4 años luz de distancia y que
en un viaje redondo, aun a la rapidez de la
luz, tardaría 8 años.
No existe tiempo en el marco de referencia a la
rapidez de la luz.

14. Viaje
Espacial
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. A causa de la dilatación del
tiempo, para los astronautas sólo habrían
pasado 3 años. Esto lo que sus relojes les
indicarían, y biológicamente serían sólo 3
años más viejos.
En cambio, los empleados en tierra que
los saludarían de regreso tendrían 21 años
más.

15. contracció
n de la
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

16. ▸ Conforme los objetos se mueven a través del espacio-tiempo,
tanto el espacio como el tiempo cambian. El espacio se contrae
y hace que los objetos se vean más cortos al moverse frente a
nosotros.

17. Fórmula

18. ▸ Así en un viaje hipotético a la velocidad cercana a la de la luz a un
lugar que está a un año luz, será un año para los que están en la
tierra, pero para los astronautas, será en un instante. (Contracción de
la longitud y dilatación del tiempo)

19. cantidad de
movimiento
relativista
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

20. ▸ Cantidad de movimiento es el cambio mv de un objeto igualado al
impulso (Ft), donde al aplicar más impulso a un objeto libre para
moverse, éste adquiere más cantidad de movimiento, excepto en la
relatividad.

21. masa-
energía y
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

22. E=mc^
Einstein relaciono la masa y la energía.
Un trozo de materia, aun cuando esté en
reposo y no interactúe con algo más,
tiene una “energía de existencia”
(energía en resposo)
Einstein llegó a la conclusión de que se
necesita energía para hacer masa. La
cantidad de energía se relaciona con la
cantidad de masa m mediante la
ecuación.

23. es el factor de conversión entre las unidades de energía y
las unidades de masa. (una masa pequeña corresponde a
una enorme cantidad de energía)
Se libera energía si
desaparece la masa.
Cambio de energía será igual para ambas sin importar si la energía se
liberó por conversión nuclear o química de la masa.
La diferencia principal reside en la cantidad de energía liberada en
cada reacción individual y en la cantidad masa que interviene.

24. La primera evidencia de la conversión de energía radiante en
masa la obtuvo el físico estadunidense Carl, Anderson, en
1932. Caltech descubrieron el positrón, por medio de la estela
que dejó en una cámara de niebla.
Cuando un fotón de alta frecuencia se acerca a un núcleo
atómico puede crear un positrón y un electrón al mismo
tiempo, en forma de un par, creando masa en esta forma.
Las partículas creadas se alejan
entre sí. El positrón no tiene
durabilidad ya que se cancela
cuando se encuentra con un
electrón y se produce dos rayos
gamma, ahí la masa se convierte
nuevamente en energía radiante.

25. principio de
corresponde
ncia
tEORIA DE LA
RELATIVIDAD
ESPECIAL

26. Afirma que toda teoría nueva
debe concordar con la
anterior, siempre que esta de
resultados correctos.
Relatividad Especial
COrrespondencia

27. ▸ Las ecuaciones de la relatividad especial son válidas, deben
corresponder a las de la mecánica clásica cuando se aplican a
rapideces mucho menores que la rápidez de la luz.

28. Cada ecuación se reduce a sus valores newtonianos cuando las rapideces son
muy pequeñas en comparación con la de c. Al ser considerada cero la relación
V^2/c^2 para las rapideces cotidianas.
▸Las ecuaciones de la relatividad especial son válidas para todas
las rapideces, aunque difieren bastante de las ecuaciones clásicas
sólocuandolasrapidecesseacercanaladelaluz.

29. Bibliografía
▸ Hewitt. P (2007) Física Conceptual Decima Edición Editiorial
Pearson