Identificar dificultades de estudiantes en relatividad especial: Las nociones de “sistema de referencia” y de “evento” - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue El calculo y su ensenanza Année : 2013

Identificar dificultades de estudiantes en relatividad especial: Las nociones de “sistema de referencia” y de “evento”

C. de Hosson
I. Kermen

Résumé

En este trabajo, proponemos un análisis de las dificultades que puedan impedir la comprensión de la cinemática relativista enseñanza. A partir de respuestas de estudiantes de maestría (involucrados en carreras de profesores de secundaria) a un cuestionario papel y lápiz, caracterizamos, por inferencia, unos de los razonamientos que muestran un uso inapropiado de los conceptos de " sistema de referencia " y de " evento " aun en el marco de la cinemática clásica. Para responder a esas dificultades, proponemos una herramienta gráfica (de espacio-tiempo) para "hacer visibles" las consecuencias de la invariancia de la velocidad de la luz y poner en funcionamiento las definiciones de " sistema de referencia " y de " eventos ". Palabras claves : Investigación en física educativa, Relatividad restringida, Sistema de referencia, Evento, Gráfica de Espacio-tiempo Introducción : " sistema de referencia " , " evento " y relatividad Las leyes de la cinemática clásica se basan principalmente en los conceptos de sistema de referencia y de eventos. Un sistema de referencia puede ser definido como un conjunto de observadores inmóviles uno con relación al otro. Estos mismos observadores determinan las mismas distancias y las mismas duraciones entre cualquier conjunto de eventos; un evento se define como un hecho que ocurre en un lugar y en un instante determinados. Un cambio de sistema de referencia no afecta el tiempo; dos eventos que se producen en lugares diferentes y al mismo tiempo en un sistema de referencia dado son simultáneos también en otro sistema de referencia. Esto es totalmente diferente en el marco de la cinemática relativista, lo que implica entonces un cambio conceptual radical. En en este marco, la velocidad de la luz " c " es una constante que une el espacio y el tiempo en la estructura unificada del espacio-tiempo. La velocidad de la luz (en vacío) es igual a esta constante y por lo tanto su valor no cambia por cambio de sistema de referencia inercial 1. Esto tiene importantes consecuencias. Una de esas es que la simultaneidad de dos eventos no es absoluta: dos eventos que se producen en diferentes lugares y al mismo tiempo en un sistema de referencia dado no son simultáneos en todos los otros sistemas de referencias, de manera similar las duraciones medidas entre dos eventos son diferentes según el sistema de referencia donde se hace la medición. 1 Dos sistemas de referencia son "inerciales" cuando estan en movimiento rectilino uniforme (a velocidad constante) uno con relacion al otro.
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  • HAL Id : hal-01663304 , version 1

Citer

C. de Hosson, I. Kermen. Identificar dificultades de estudiantes en relatividad especial: Las nociones de “sistema de referencia” y de “evento”. El calculo y su ensenanza, 2013. ⟨hal-01663304⟩
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