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TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

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by

Ale Gil

on 10 September 2015

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Transcript of TEORÍA DE LA RELATIVIDAD

Teorías
Teoría de la
Relatividad Especial
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL
Nada en el Universo tiene una velocidad ni una posición absoluta. Todo es relativo, excepto la luz que siempre va a ser constante.
Relatividad
General

Experimentos
Albert Einstein
Su principal exponente fue
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
CARLOS ESTEBAN RUEDA LONDOÑO
ANDRÉS FELIPE PÉREZ RESTREPO
MARIA ALEJANDRA GIL PÉREZ
ANDREA CAROLINA PUMAREJO ROMERO
Nació en la ciudad Bávara de Ulm el 14 de marzo de 1879 y murió el 18 de abril de 1955, Princeton, Nueva Jersey, EEUU

Teoría de la
Relatividad General
E= mc2
Aceleradores de partículas
ECUACIONES DE LORENTZ
Dilatación del tiempo
CONTRACCIÓN DEL ESPACIO
PARADOJA DE LOS GEMELOS
CURVATURA DEL ESPACIO TIEMPO.
Experimento de J.C.. Hafele y R. Keating
Ejemplo
Siendo
E
: energía obtenible con un cuerpo;
m
, masa;
c
, la constante de la luz.

PRIMER POSTULADO
SEGUNDO POSTULADO
El primer postulado afirma que todo movimiento es relativo a cualquier otra cosa.
El segundo postulado afirma que la velocidad de la luz siempre va a ser constante con respecto a cualquier observador.
Deflexión
El tiempo en la relatividad general
Gravedad
Colapso gravitacional
Sistema de posicionamiento global
"Cambio de dirección que sufre un haz de particuas cargadas a causa de un campo gravitatorio"
el tiempo debe transcurrir más lentamente cuanto más fuerte sea el campo gravitatorio en el que se mida
"La aceleración y la gravedad son el mismo fenómeno"
"Derrumbe de un objeto masivo hacia su interior por la mutua atracción de todas sus partes constituyentes"
Bibliografía
Mecánica Clásica
en palabras muy resumidas la mecánica clásica se defines como es la ciencia que estudia las leyes del comportamiento de cuerpos físicos macroscópicos en reposo y a velocidades pequeñas comparadas con la velocidad de la luz.
El mérito de formulación de esta teoría no es sólo de Newton; Galileo Galilei ,
Simon Stevin, Blaise Pascal, aportaron a la teoría de la mecánica clásica de Newton
Antecedentes
¿Qué pasaba antes y durante la formulación de la teoría de la relatividad de Einstein?
Formulada en el año 1687 en el libro ¨Principios matemáticos de la filosofía natural¨
Teoría de la relatividad Galileana, Siglo XVII
que dice la teoria de la relatividad galileana.
Nació en el seno de una familia judía.
Siempre una persona poco sociable en su niñez
Su interés por la física inició a los 15 años
Fue una persona muy gentil, generosa y metódica
Determina la posición en la tierra con precisión de unos cuantos metros
Estudió en escuela politécnica federal de Zurich .
Características
DATOS
Utilizan este mismo principio
EXPERIMENTO FALLIDO DE MICHELSON Y MORLEY
El tiempo varía según el sistema de refeencia
Intentaron comprobar la existencia del
éter
como medio por el cual se transporta la luz.
INTERFERÓMETRO
"En octubre de 1971, cuatro relojes de haces atómicos de cesio, dieron dos veces la vuelta al mundo en vuelos regulares de aviones comerciales, una vez hacia el Este y otra vez hacia el Oeste, para probar la teoría de la relatividad de Einstein con relojes macroscópicos."

J.C. Hafele and R. E. Keating, Science 177, 166 (1972)
Albert Abraham Michelson en 1887 diseñó el interferómetro. Un aparato muy preciso y sencible, que calculó la velocidad más aproximada de la luz.
Calcular el retraso que experimentaría un reloj que viaja en un avión desde Medellín a Santa Marta y volviera.
Ecuación 1
La velocidad promedio de un avión es de 900 Km/h, y haciendo la respectiva conversión para que coincidan las unidades tendremos que es equivalente a 0.25 Km/s
Paso 1
Paso 2
Teniendo en cuenta que el viaje ida y vuelta dura 2h 24min, 8640 segundos, estando en el aeropuerto:

Paso 3
Y al hacer la respectiva resta nos da que:
Entonces tenemos que esto será equivalente al retraso que experimentaría el reloj que viajó
Aunque es una cantidad infinitesimalmente pequeña podemos aplicar el experimento y comprobar la teoría de la relatividad

Conclusión del ejemplo
¿CÓMO FUNCIONABA?
DATOS CURIOSOS
Un año luz es igual a 11,4 billones de km.

El universo comenzó 135000 millones de años luz atrás, es lo más lejos que hemos podido llegar con nuestros telescopios, es nuestro horizonte de luz.

La luz que recibimos de algunas estrellas es luz que posiblemente se encuentra viajando en el espacio desde hace millones de años.

Física fundamental, Jay Orear, Segunda edicion.
1911
Gravedad relativista
24 satélites a 20000km de la superficie y orbitando a 14000km/h
a 20000 km un reloj se adelanta 45.9 microsegundos y a una velocidad de 14000km/h se retrasa 7.2 microsegundos.
45.9-7.2=38.7 obtenemos un adelanto de 38.7 microsegundos o 38700 nanosegundos
para el funcionamiento del GPS la discrepancia en los tiempos debe estar entre los 20 y los 30 nanosegundos
PLANTEAMIENTOS
ANALOGÍA:
El éter actúa sobre la luz como un barco en río con corriente, cuando la luz se mueve en el sentido del movimiento del éter esta va más rápido y si se mueve en sentido contrario esta va más lento.
imagen telescopio de galileo
[1] http://bibliadelarazon.blogspot.com/2001/12/1610-galileo-galilei-observa-por.html
imagen [1]
imagen newton y galileo
[2] http://www.vega00.com/2014/12/es-cierto-que-newton-murio-el-ao-en-el-que-murio-galileo.html
imagen [2]
A principios del siglo XIX James Clerk Maxwell formuló la teoría matemática
en el libro newton expone sus tres leyes, ley de la gravitación universal, un sistema matemático,deducción exacta del movimiento de los planetas.
libro de newton tomado de:
[3] http://www.biografiasyvidas.com/monografia/newton/fotos6.htm
las leyes de la física son independientes de cualquier sistema de referencia.
teoria respaldada por su ecuaciones llamada transformaciones de galileo.
Donde:

C= velocidad de la luz.
V= velocidad del observador con respecto al sistema de referencia.
imagen tomada de:
[4] http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/078/htm/sec_4.htm
Estas ecuaciones intentaron establecer una ecuación entre el espacio-tiempo (tetradimesional).
Hendrik Lorentz , Woldemar Voigt primeros en comprobar que las ecuaciones de maxwel eran ciertas.
luz constante.
Hendrik Antoon Lorentz
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