7/26/2019 Especio y Tiempo Antes de Einstein 2

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 Espacio y tiempo antes de Einstein II

(guía de mano)Cristina Isabel Flores Ramírez

1.5 Principio de Inercia

Conocido también como la Primera Ley de la Dinámica, versa que todo objeto persevera en

un estado de reposo, o en un estado de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que seaforzado a cambiar de dicho estado por efecto de las fuerzas impresas en él

Lo anterior parece no ser un resultado puramente e!perimental por dos motivos"

# $unque se piense en un %nico cuerpo en el universo, es indudable que su movimiento

no sea rectilíneo en cada sistema de referencia

& 'i un cuerpo tiene un movimiento rectilíneo uniforme en un sistema de referencia dado,

su movimiento será rectilíneo uniforme en cualquier marco dado al que se quiera

traducir con una velocidad constante relativa al marco anterior

De manera que si e!iste un sistema de referencia en el principio de inercia sea

válido, entonces, e!iste un conjunto se sistemas de referencia en el que dicho principio se

satisface( y cuál es, dicho conjunto y sus características, s)lo puede ser esclarecido si se

asume la noci)n ne*toniana de espacio absoluto( ya que el principio s)lo es válido en un

sistema que se encuentre en reposo absoluto, es decir, en reposo en el espacio absoluto, y en

cualquier otro sistema al que se quiera traducir la velocidad constante relativa al primero

$ dicho conjunto de sistemas se les llama +marcos inerciales, y su privile-io reside

en la manera en que se mueven en el espacio absoluto

1.6 Principio de relatividad

'ur-e de la indiscernibilidad entre el estado de movimiento que podemos ver ejemplificado

en el e!perimento, en el que se deja caer una roca del mástil de un bote, en movimiento y

en reposo, ya que su resultado .caer al pie del mástil en ambos casos/ muestra que los

objetos no pierden su inercia, y que si el movimiento se detiene es a causa de la fricci)n

De manera que el principio de relatividad versa" +0as mismas leyes de la 1ísica se

satisfacen en todos los marcos inerciales De manera que el principio de relatividad

establece que todos los marcos inerciales son equivalentes Por otro lado, la equivalencia de

los marcos inerciales requiere que las leyes de la 1ísica se comporten adecuadamente en las

transformaciones de coordenadas

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'in embar-o, hay otras leyes 2e*tonianas que son más cercanas a las

transformaciones de 3alileo, ya que en dichas leyes el comportamiento de los sistemas

físicos se describen por dos tipos de leyes complementarias"

•

La 'e-unda Ley de la Dinámica F=m

a4n la que si una fuerza F act%a sobre una partícula de masa m la partícula adquiere

una aceleraci)n a

 

5ay leyes que describen las interacciones entre las partículas que nos dicen cuál es el valor 

de la fuerza en F 

Para que la 'e-unda Ley de la Dinámica sea válida en marco inercial, la masa se

asume como invariante, y la fuerza también debe serlo .y será el caso si las fuerzas

dependen s)lo se las distancias entre los objetos y no de la velocidad/ de manera que el

Principio de 6elatividad de 3alileo de verá satisfecho

1.7 Fenómenos físicos que tienen un sistema de referencia privilegiado

4n éste apartado se habla de los cuerpos que se encuentran en reposo relativos a un

marco particular como son el caso de un cuerpo dentro de un fluido y la propa-aci)n de las

ondas mecánicas 4n ambas, es necesario tomar en cuenta la velocidad del objeto, pero en

lu-ar de tomarlo en referencia a un marco inercial, se toman en referencia al medio en el

que se encuentran, volviéndose así el medio un marco privile-iado

4n el caso del cuerpo dentro de un fluido, la fricci)n ejercida por el fluido

incrementa proporcionalmente a la velocidad del objeto relativa al fluido 'i el cuerpo está

en reposo, entonces la fuerza inercial será nula De manera que la velocidad no es relativa a

un marco inercial arbitrario, sino que la velocidad es relativa a un fluido determinado,

haciéndolo un marco privile-iado, al ponerse en jue-o la velocidad relativa entre dos

cuerpos

4l se-undo ejemplo que se da es el de la propa-aci)n de las ondas mecánicas, para

que ello se pueda realizar, necesita de un medio material, ya que ellas 7las ondas

mecánicas, s)lo son la perturbaci)n del medio material en el que se propa-an De manera

que la forma usual de la ecuaci)n de onda, que e!plica la propa-aci)n de dicha

 perturbaci)n, s)lo es válida cuando está fija al medio

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Dicho marco no viola el Principio de 6elatividad porque dicha ecuaci)n puede ser 

usada en cualquier medio que se encuentre en reposo

1.8 l electromagnetismo de !a"#ell4n la teoría electroma-nética, las fuerzas ma-néticas dependen de la velocidad de las

car-as que interact%an Por demás, sus leyes pueden reescribirse como ecuaciones de ondas

en los casos en que no hay fuente $l si-lo diecinueve, la concepci)n es que, siendo

consistente con las nociones de tiempo y espacio, el electroma-netismo es un fen)meno

que sucede en un medio material De manera que si dicha interpretaci)n es correcta, las

leyes de 0a!*ell han de ser válidas s)lo en el marco inercial fijado a dicho medio" el éter

'in embar-o, como el capítulo lo muestra, el uso de las leyes de 0a!*ell, en conjunto con

las nociones de invariaci)n de las distancias y los tiempos llevan a absurdos, haciendo que

las leyes de 0a!*ell sean inaplicables, si no se sabe en qué marco es posible trabajar 7ya

que no se pueden usar las leyes de 0a!*ell en distintos sistemas de referencia8