Dilatación relativista del tiempo

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Revisión a fecha de 22:35 17 oct 2010; Enricripoll (Discutir | contribuciones)
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La teoría de la relatividad posee fama de ser muy difícil de comprender, implicando unas matemáticas muy elaboradas y abstrusas. Sin embargo, algunos de sus principios fundamentales son fáciles de comprender al nivel de conocimientos matemáticos de nuestros alumnos de 2º de Bachillerato. En concreto, el fenómeno de la dilatación del tiempo medido por diferentes observadores es fácil de justificar y da pie a interesantes debates en la clase.

Contenido

Recursos digitales

La constancia de la velocidad de la luz

Página de la unidad interactivativa sobre teoría de la relatividad del Proyecto Newton. Contiene una simulación de la experiencia

de Michelson- Morley que permite comprender que la velocidad de la luz no depende del estado de movimiento del observador.

URL: recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/relatividad/relat_michelson.html

Aplicable para el estudio del bloque de Física Moderna del currículo de 2º de Bachillerato..

La página contiene tres actividades que guían el trabajo del usuario. El conjunto de la unidad puede seguirse para estudiar todos los contenidos de teoría relativista, aunque las limitaciones de tiempo, propias de este curso puedan desaconsejarlo.

Si se desea ver esta experiencia en un contexto gráfico más estético, aunque con explicaciones en inglés podemos recurrir a :

URL: galileoandeinstein.physics.virginia.edu/more_stuff/flashlets/mmexpt6.htm

Esta página puede ser útil proyectarla con un cañón de vídeo  para explicar inicialmente la experiencia y que, después, los alumnos entren en la dirección anterior para el trabajo en pequeño grupo, como una experiencia de laboratorio..

Michelson y Morley

Contiene una simulación de la experiencia
de Michelson- Morley que permite comprender que la velocidad de la luz no depende del estado de movimiento del observador.

URL: http://www.fisica-basica.net/David-Harrison/castellano/SpecRel/MichelsonMorley/MichelsonMorley.html

Aplicable para el estudio del bloque de Física Moderna del currículo de 2º de Bachillerato..

La página es una simulación en flash donde se muestra lo que pasaría si dos nadadores nadaran perpendicularmente en una piscina que a su vez se mueve.

Esta página puede ser útil proyectada con un cañón de vídeo, con una discusión posterior con los alumnos acerca del resultado que se obtiene cuando en lugar de los nadadores se trata de la luz..

La dilatación del tiempo 

Se trata de otra página de la misma unidad de teoría de la relatividad. En ella se simula el movimiento de un fotón dentro de un vehículo

en marcha seguido por dos observadores diferentes: uno dentro del vehículo y otro en reposo.  

URL: recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/contracciondeltiempo/contracciondeltiempo.html

Contiene también tres actividades para guiar al usuario, la última con un formulario con cálculo matemático automático permite establecer

la ley matemática que rige este fenómeno. .

 Es perfectamente posible realizar esta simuilación y la anterior como contenidos de un única práctica de laboratorio virtual.

Para ratificar el resultado obtenido y comprender sus implicaciones podemos utilizar el apllet:

URL: teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/applets/Fendt/physesp/diltiempo1.htm

Una consecuencia inesperada: la paradoja de los gemelos

Es la primera de las dos paradojas contenidas en la página de evaluación de la unidad sobre teoría de la relatividad del proyecto Newton.  

URL: recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/relatividad/relat_evaluacion.html

Esta paradoja se muestra a través de una animación Flash y resulta muy recomendable para realizarse como actividaqd de gran grupo,

para debatir el significado de la dilatación del tiempo.




Diagramas de Minkowsky

Una manera sencilla e interesante de manejar el espacio-tiempo cuadridimensional de la teoría de la Relatividad es el uso de los diagramas de Minkowsky. Con ellos podemos ver como el vector desplazamiento invariante nos conduce necesariamente a las dilataciones de tiempo, a las contracciones de longitud y a la composición de velocidades relativistas   

URL: montenegroripoll.com/fisica/applets/Minkowsky.app/Minkowsky.html

Con estas actividades y el applet se percibe y entiende mejor el significado de la Relatividad.





Experiencias de aula

Considero que la mayor parte de las experiencias que se presenten en este apartado -no tiene ni mucho menos que ser una única experiencia- deberían presentar, en general, los puntos siguientes (por favor, aportad sugerencias):

1. Título de la experiencia
2. Herramientas TIC utilizadas
3. Año en que se realizó el trabajo
4. Número de alumnos que intervinieron/participaron
5. Tiempo que duró la actividad
6. Desarrollo/Explicación de la actividad, siendo preferible un enlace a alguna web donde el   
profesor que la llevó a cabo la comente.

Prácticas innovadoras

1r Premio del Concurso "Ciencia en Acción 2005"

El Concurso "Ciencia en Acción 2005" se celebró en el Museo de la Ciencia y del Cosmos de La Laguna (Tenerife) en el contexto de la Semana Europea para la Ciencia y la Tecnología 2005. Este trabajo recibió el 1º Premio de Materiales Didácticos de Ciencias. Trabajo realizado por los profesores Vicent Soler del IES "Sixto Marco" (Elche) y Manuel Alonso del IES "Leonardo Da Vinci" (Alicante).

URL: http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Relatividad/relatividad2005.htm

Véase también

Herramientas personales
Colaboración Escolar