Sistemas de Referencia y Relatividad Especial: Un Análisis Completo
Enviado por Chuletator online y clasificado en Física
Escrito el en 
español con un tamaño de 4 KB
Sistemas de Referencia y Relatividad Especial
1. ¿Qué se entiende por un sistema de referencia?
Se llama sistema de referencia a un conjunto de ejes coordenados colocados en cualquier punto y utilizados para estudiar el movimiento de los cuerpos en el espacio.
2. Características de los sistemas de referencia inercial
Se cumple la primera ley de Newton o principio de inercia: “Un cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no actúa una fuerza sobre él”.
Las únicas fuerzas que causan variaciones en los movimientos son fuerzas reales, es decir, fuerzas que cumplen la tercera ley de Newton o principio de acción y reacción: “Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste a su vez ejerce sobre el primero una fuerza con el mismo módulo, misma dirección pero sentido contrario”.
Todos los sistemas inerciales están en reposo o en MRU respecto a otros sistemas inerciales.
3. Características de los sistemas de referencia no inercial
No se cumple la primera ley de Newton o principio de inercia.
Aparecen fuerzas ficticias, caracterizadas por no tener reacción, es decir, por no cumplir la tercera ley de Newton o principio de acción o reacción.
Todos los sistemas de referencia no inerciales están acelerados respecto a cualquier sistema inercial.
4. ¿Qué dice el principio de relatividad de Galileo?
Cualquier experimento realizado en un sistema en reposo se desarrollará exactamente igual en un sistema que se mueva a velocidad constante con relación al primero.
5. ¿Cuál fue la motivación del experimento de Michelson-Morley?
Con el experimento de Michelson-Morley se intentó averiguar la existencia del éter, como medio que ocupa todo el espacio y que servía de transmisión para ondas como las de la luz. Debido al movimiento de la Tierra alrededor del Sol, ésta viajaría a través del éter y por tanto se produciría el denominado viento del éter.
6. ¿En qué consistió el experimento de Michelson-Morley?
La experiencia consistió en medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares en un sistema de referencia fijo en la Tierra. Para ello usaron el llamado interferómetro de Michelson-Morley. Mediante una lámina semiplateada se divide un rayo de luz en dos que recorren caminos perpendiculares, uno en la supuesta dirección del éter y otro en la supuesta dirección perpendicular.
7. ¿Cuál fue el resultado del experimento de Michelson-Morley?
La corriente o viento del éter, en caso de que existiera, será responsable de una diferencia en los tiempos empleados por la luz en recorrer los dos caminos. Michelson y Morley no detectaron ninguna variación de tiempo en ninguna de las direcciones en las que giraron el aparato.
8. ¿Cuál fue la justificación del resultado del experimento de Michelson-Morley?
La explicación más coherente de estos resultados es que la velocidad de la luz es constante e independiente del movimiento del observador y del movimiento de la fuente emisora.
9. ¿Qué se entiende por dilatación del tiempo?
El tiempo que mide cada observador es diferente por lo que pierde el carácter absoluto que tenía en la mecánica clásica. El tiempo medido en un sistema para el que el objeto está en movimiento parece dilatarse respecto al tiempo medido en un sistema para el que el objeto está en reposo (tiempo propio).
10. ¿Qué se entiende por contracción de la longitud?
La longitud paralela al desplazamiento medida por un sistema para el que el objeto está en movimiento parece contraída respecto a la longitud del objeto medida en un sistema para el cual dicho objeto está en reposo (longitud propia).
11. Enuncia el principio de conservación de la masa-energía de Einstein
La masa de un cuerpo puede desaparecer a costa de la aparición de una cantidad equivalente de energía, y viceversa. Dicha equivalencia viene dada por la ecuación E=mc2.