Dinamica rotacional relativista

Abstract

Se discute la teoría rotacional y los conceptos de cuerpo rígido en Relatividad Especial, postulando una transformacion manifiestamente covariante para la rotación relativista. A partir de esa transformacion, se analiza el cambio en la geometría de un disco que gira de manera uniforme, resolviendo la paradoja de Ehrenfest. Luego, se determina las expresiones generales de las fuerzas inerciales relativistas para rotaciones alrededor de todos los ejes espaciales y, finalmente, se analiza la dinamica en el sistema de referencia estudiado, hallando expresiones para las fuerzas inerciales con los repectivos terminos de corrección. Se muestra que, tanto la transformacion como el análisis dinámico, se reducen a las correspondientes para la rotacion clásica en el límite de bajas velocidades.

Rotational theory and rigid body concepts in special relativity are discussed, postulating a manifestly covariant transformation for the relativistic rotation. Using this transforma-tion the geometrical change of a uniformly rotating disk is analyzed, solving the Ehrenfest paradox. Also, the most general expressions for the relativistic inertial forces are determined for rotations around all the spatial axes and, finally, the dynamics for the studied reference frame is analyzed, finding expressions for the inertial forces with their respective correction terms. It is shown that the transformation and the dynamical analysis are reduced to the corresponding cases for the classical rotation in the low-speed limit.