La magnitud momento lineal de un cuerpo nos mide su capacidad de realizar impulso sobre otro y viene dada clásicamente por: P=m·v  donde m es la masa de cuerpo y v su velocidad. En nuestra escena, la velocidad de desintegración de los bloques viene determinada para el sistema propio del vehículo por la velocidad desintegración introducida por el usuario.

A partir de ahora supondremos que la masa de un cuerpo no es una constante sino que depende de la velocidad que posea, siendo su valor  m= γ·mo  donde mo es la masa del cuerpo en el sistema en el que el cuerpo se v e en reposo y  γ es el famoso parámetro relativista de valor:

 

 La teoría general de la relatividad de Albert Einstein, publicada en 1916, explica lo que percibimos como fuerza de gravedad. De hecho, esta fuerza surge de la curvatura del espacio y del tiempo.  

Einstein propuso que los objetos como el Sol y la Tierra variaban la geometría del espacio. En presencia de materia y energía, el espacio se puede deformar y estirar,formando cordilleras, montañas y valles que causan que los cuerpos se muevan por estas "rutas" curvas. Así que aunque la Tierra parezca moverse alrededor del Sol a causa de la gravedad,en realidad, tal fuerza no existe. Es simplemente la geometría del espacio-tiempo alrededor del Sol la que dice cómo debe moverse la Tierra.

La teoría de la relatividad general tiene consecuencias de largo alcance. No sólo explica el movimiento de los planetas, sino que también puede describir la historia y la expansión del Universo, la física de los agujeros negros, la curvatura de la luz de las estrellas y las galaxias distantes.

‘Dos sistemas de referencia en movimiento relativo de traslación rectilínea uniforme son equivalentes desde el punto de vista mecánico; es decir, los experimentos mecánicos se desarrollan de igual manera en ambos, y las leyes de la mecánica son las mismas.’ 

Uno de los ejemplos puestos por Galileo es el de un observador viajando en un barco que navega plácidamente sobre un río, en contraste con un observador fijo en la orilla. Ambos interpretan de la misma manera la caída de un cuerpo hacia el suelo en su propio sistema, que como sabemos sigue un movimiento vertical uniformemente acelerado.

Transformación de Galileo⁵.— Sea un sistema móvil (O’x’y’z’), que se traslada respecto a otro fijo (Oxyz) con velocidad v, manteniéndose paralelos los ejes de ambos. Puesto que podemos elegir las direcciones del triedro

En la mecánica prerrelativista de Galileo y Newton los principios de relatividad se consideraron muchas veces de modo implícito en el desarrollo formal de la teoría. Aunque el propio Galileo llegó a hacer descripciones informales bastante explícitas del principio de relatividad que lleva su nombre. Con el advenimiento de las diversas versiones de teorías relativistas los principios de relatividad, equivalencia y covarianza se formularon explícitamente y trataron de formalizarse en la estructura de la propia teoría.

Existen diversos principios de relatividad históricamente importantes:

 La trayectoria de la piedra, vista en el sistema de referencia que es el barco, es una línea recta vertical. En cambio, en el sistema de referencia de la tierra firme, la trayectoria es una parábola. Estas dos descripciones de un mismo fenómeno físico son perfectamente compatibles entre sí: un observador en tierra firme ve una piedra que se arroja con una velocidad horizontal que es precisamente la velocidad del barco y ve la piedra caer siempre pegada al mástil, que se mueve con la misma velocidad; un observador en el barco ve simplemente una caída vertical (Figura 2). Tanto el barco como la tierra firme son sistemas de referencia aceptables, y es sólo una cuestión de conveniencia escoger el más apropiado. 

Las transformaciones de Lorentz 

 Conforme nos vamos familiarizando más y más con las consecuencias de los postulados de Einstein, se vuelve deseable obtener fórmulas de carácter general que nos permitan obtener toda la información que describa los eventos analizados por dos observadores en movimiento relativo el uno con respecto al otro, dos observadores situados en dos marcos de referencia distintos S y S' (se acostumbra denotar al observador en reposo como un observador colocado en el marco de referencia S mientras que el observador móvil desplazandose a una velocidad V está puesto en el marco de referencia designado como S’):

Tales ecuaciones de transformación de carácter general de un marco de referencia a otro fueron enunciadas por vez primera no por Einstein sino por el físico Lorentz, razón por la cual reciben el nombre de ecuaciones de transformación de Lorentz. 

GRUPO 3
ZENOBIA MARTINEZ
20161002022
#15

Transformaciones de Lorentz

Las ecuaciones o transformaciones de Lorentz consisten, al igual que las de Galileo, en el establecimiento de un mecanismo de transformación de valores entre sistemas de referencia (S y S') con movimiento relativo con velocidad v entre ellos, pero con una velocidad máxima c igual para dichos sistemas de referencia. Es decir, la velocidad máxima no sería aditiva con el cambio de referencia del origen.
Las transformaciones de Lorentz, dentro de la teoría de la relatividad especial, son un conjunto de relaciones que dan cuenta de cómo se relacionan las medidas de una magnitud física obtenidas por dos observadores diferentes. Estas relaciones establecieron la base matemática de la teoría de la relatividad especial de Einstein, ya que las transformaciones de Lorentz precisan el tipo de geometría del espacio-tiempo requeridas por la teoría de Einstein.