{"id":45,"date":"2021-01-17T19:27:55","date_gmt":"2021-01-17T19:27:55","guid":{"rendered":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/?p=45"},"modified":"2021-01-27T20:22:33","modified_gmt":"2021-01-27T20:22:33","slug":"vale-para-algo-la-segunda-ley-de-newton","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/edublog.educastur.es\/fisicaenelibq\/2021\/01\/17\/vale-para-algo-la-segunda-ley-de-newton\/","title":{"rendered":"\u00bfVale para algo la segunda ley de Newton?"},"content":{"rendered":"<p>Cuando el objeto sujeto a an\u00e1lisis se mueve muy r\u00e1pido (digamos como m\u00ednimo a un 10% de la velocidad de la luz) no sirve absolutamente para nada. Veamos por qu\u00e9.<\/p>\n<p>La segunda ley de Newton, que como sab\u00e9is se puede escribir asi<\/p>\n<p>F = ma<\/p>\n<p>adquiere una forma totalmente distinta en Relatividad.<\/p>\n<p>Vamos a hacer la transformaci\u00f3n. Para ello lo primero es escribir la segunda ley en forma de incrementos para que aparezcan en ella las magnitudes fundamentales: el espacio y el tiempo. Dado que a =\u00a0\u0394v\/ \u0394t, queda<\/p>\n<p>F\u0394t = m\u0394v<\/p>\n<p>que es la expresi\u00f3n original que el propio Newton plasm\u00f3 en sus \u00abPrincipia\u00bb para su segunda ley. (impulso = incremento del momento lineal). Seguimos,\u00a0 como a su vez v = \u0394x\/\u0394t, queda<\/p>\n<p>F\u0394t = m \u0394(\u0394x\/\u0394t)<\/p>\n<p>Y ahora hay que pensar un poco. \u00bfqu\u00e9 \u0394x e \u0394t han de figurar en esa ecuaci\u00f3n? \u00bflos medidos desde el sistema en reposo? \u00bflos medidos desde el sistema en movimiento? \u00bfquiz\u00e1 una mezcla de todos ellos?<\/p>\n<p>Desde luego, estas preguntas no tienen sentido dentro del marco de la din\u00e1mica de Newton pues hay un solo espacio absoluto y un solo tiempo absoluto y los s\u00edmbolos de la ecuaci\u00f3n anterior son un\u00edvocos. Pero, como sabemos, en Relatividad la cosa es un poco m\u00e1s complicada.<\/p>\n<p>La cuesti\u00f3n clave es que si queremos que esa ecuaci\u00f3n tenga sentido para todos los observadores, el espacio y el tiempo han de ser los mismos para todos ellos. La \u00fanica combinaci\u00f3n posible para que tal cosa suceda es tomar como \u0394t el \u0394t<sub>o<\/sub> (el que se mide con <strong>un<\/strong> solo reloj) y para \u0394l el \u0394l<sub>0<\/sub> (el medido con una cinta m\u00e9trica). As\u00ed que la segunda ley de Newton correctamente escrita en Relatividad es<\/p>\n<p>F\u0394t<sub>p<\/sub> = m \u0394(\u0394x<sub>o<\/sub>\/\u0394t<sub>p<\/sub>)<\/p>\n<p>Pues ahora con las ecuaciones relativistas transformamos esa ecuaci\u00f3n para un observador en movimiento y nos queda:<\/p>\n<p>F\u0394t\/\u03b3 = m\u0394(\u03b3\u0394x\/(\u0394t \/\u03b3))<\/p>\n<p>que reordenando queda finalmente:<\/p>\n<p>F\u0394t = m\u00a0\u03b3<sup>3<\/sup> \u0394v<\/p>\n<p>\u00a1Que desastre! Nuestra querida segunda ley de Newton con la que aprobamos tantos y tantos ex\u00e1menes se diluye, se nos va, la perdemos para siempre. La presencia del factor relativista elevado al cubo hace que la aceleraci\u00f3n deje de ser absoluta. Todo el tinglado se desmorona.<\/p>\n<p>Algunos intentos desesperados se han hecho para mantener la validez de las leyes de Newton y tengo que advertiros contra uno que por alguna extra\u00f1a raz\u00f3n est\u00e1 muy extendido. Consiste en poner juntos un factor gamma con la masa, \u03b3m, y llamar a eso masa relativista. As\u00ed que quiz\u00e1 alguna vez, sobre todo si le\u00e9is alg\u00fan art\u00edculo de divulgaci\u00f3n, oig\u00e1is eso de que \u00abla masa aumenta con la velocidad\u00bb. Ya, ya y la \u00abaceleraci\u00f3n relativista\u00bb ser\u00e1 entonces\u00a0\u03b3<sup>2<\/sup>a y a ver quien interpreta eso, \u00bfo es que tambi\u00e9n aumenta la aceleraci\u00f3n con la velocidad sin falta de que aumente la fuerza?<\/p>\n<p>Las leyes de Newton tienen una validez muy, muy limitada. Y punto. Todo los dem\u00e1s son intentos est\u00e9riles de salvar lo insalvable. As\u00ed que f\u00f3rmulas newtonianas donde aparezca la masa tienen que reescribirse en Relatividad de manera que esa masa \u00abm\u00bb no aparezca expl\u00edcitamente. As\u00ed por ejemplo la energ\u00eda cin\u00e9tica, E<sub>c<\/sub> = 1\/2 mv<sup>2<\/sup>, en Relatividad pasa a ser E<sub>c<\/sub> = E &#8211; E<sub>0<\/sub> (y no Ec = 1\/2\u00a0\u03b3mv<sup>2<\/sup>) El momento lineal, p = mv, pasa a ser p = (E\/c<sup>2<\/sup>) v, etc<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cuando el objeto sujeto a an\u00e1lisis se mueve muy r\u00e1pido (digamos como m\u00ednimo a un 10% de la velocidad de la luz) no sirve absolutamente para nada. Veamos por qu\u00e9. La segunda ley de Newton, que como sab\u00e9is se puede escribir asi F = ma adquiere una forma totalmente distinta en Relatividad. 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