TALLER DE FISICA MODERNA

8TALLER DE FISICA MODERNA

INTEGRANTES: MARCOS ANDRES POLO DIAZ

                              JESUS DANIEL SAURITH MOYA

DOCENTE: ROOSEVELT CARRILLO

TEMA: RELATIVIDAD

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FECHA: 30/03/2020

1. Describa los principios de relatividad

a) El de galileo    b)  especial   c)  general

Solución:

Principio de relatividad de galileo

Establece que todas las leyes de la física son las mismas en cualquier sistema moviéndose con una velocidad uniforme respecto a otro sistema en reposo absoluto. La mecánica de newton se desarrolló con base a este principio considerando dos postulados que hicieron más consistente tal desarrollo

1 el tiempo es absoluto, ósea, es el mismo para todo observador inercial

2 las interacciones ocurren instantáneamente incluso si son a distancia.

Principio de la relatividad especial de Einstein

Este principio fue desarrollado como consecuencia de las dificultades que se presentaron al tratar de medir el éter lo cual fue imposible, así como la inconsistencia que se presentaba cuando se aplicaban las transformaciones para las velocidades de galileo. Debido a esto Einstein propuso una teoría que elimina todas estas dificultades y que altera la noción de espacio y tiempo, es así como surge la teoría de relatividad especial la cual puede obtenerse a partir de los siguientes postulados

1 el principio de la relatividad: las leyes de la física deben ser las mismas en todos los marcos inerciales de referencia

2 la invariabilidad de la rapidez de la luz: la rapidez de la luz en el vacío tiene el mismo valor   en todos los marcos inerciales cualquiera que sea la velocidad del observador o la velocidad de la fuente que emita la luz.[pic 1]

Principio De Relatividad General De Einstein

Presentada en 1915 la teoría de la relatividad general es una teoría del movimiento la materia el espacio y el tiempo válida para todos los observadores en el cosmos, esta teoría extiende o generaliza la teoría de la relatividad especial la cual se limita a observadores en marcos inerciales   (sin aceleración) siendo de esta manera solo un caso particular. Se puede considerar a la teoría de la relatividad general como la estructura del espacio-tiempo, el andamio del cosmos, esta teoría resolvió los conflictos que estaba presentando la teoría de la relatividad especial con las leyes de la mecánica de newton en especial con la ley de gravitación universal, debido a las inconsistencias que se presentaron newton busco una teoría que pudiera ser válida incluso para observadores no inerciales (con aceleración). De esta manera se la dio cabida a lo que hoy se conoce como principio de equivalencia el cual es el nexo entre la relatividad especial y la general, también se pudo deducir que la gravedad según la teoría de relatividad general de Einstein es producida por la curvatura del espacio-tiempo.

2. aplicación suma relativista clásica.

Un avión vuela de una ciudad a otra de sur a norte, el tablero del avión registra 600  . Vuela contra un viento cruzado de 60  de oriente a occidente. ¿Qué velocidad le registra la torre de observación? ¿En qué dirección lo ve volar?[pic 4][pic 2][pic 3]

Solución:    

El avión(A) está volando con respecto al viento a 600 km/h[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

El viento (B) está volando con respecto a la torre a 60 km/h

El avión con relación a un sistema de referencia ubicado en el punto p  [pic 9]

Está volando en dirección positiva mientras que el viento lo hace en dirección

negativa

Debemos hallar la magnitud del vector resultante de color rojo que será la velocidad

Relativa a la torre [pic 10]

Partiendo de la transformación galieana de la velocidad podemos relacionar  las tres velocidades

 [pic 11]

Luego tenemos:

 [pic 12]

 [pic 13]

 [pic 14]

Aplicando un factor de conversión podemos expresar el resultando de la siguiente manera

603*[pic 15][pic 16]

  [pic 17]

Para calcular la dirección debemos hallar el ángulo

 [pic 18]

 [pic 19]

El avión vuela a 167.5   relativo a la torre con una dirección registrada desde la torre de 5.71 O del N[pic 20][pic 21]

1. Dos bolas de billar chocan de frente a velocidades, 2   y  3    a) ¿cuánta cantidad de movimiento se conserva? ¿cuánta energía cinética se conserva?[pic 22][pic 23]

b) un observador se mueve a 10 metros por segundo en el choque ¿cuanta cantidad de movimiento mide ese observador? ¿y cuanta energía mide?

1. [pic 24][pic 25]

Antes del choque tenemos lo siguiente

                        [pic 26][pic 27]

[pic 28][pic 29]

[pic 30][pic 31]

Donde           y              [pic 32][pic 33]

Sabemos que antes del choque

[pic 34]

[pic 35]

Donde P es el momento de inercia

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