problemas tarea medio curso fisica 4

F´
ısica IV / F´
ısica Moderna
Problemas resueltos
Gustavo Rodriguez Morales
20 de septiembre de 2014

2

´
Indice general
1 La teor´ de la relatividad
ıa
1.1 F´
ısica cl´sica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
a
1.1.1 Problemas resueltos 1.1 al 1.2 . . . . . . . .
1.2 F´
ısica relativista . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Problemas resueltos 1.5 al 1.6 . . .. . . . .
1.2.2 Problemas resueltos 1.7 al 1.8 . . . . . . . .
1.2.3 Problemas propuestos 1.28 al 1.33 . . . . .
1.2.4 Problemas resueltos 1.9 . . . . . . . . . . .
1.2.5 Problemas propuestos 1.34 al 1.35 . . . . .
1.2.6 Problemas propuestos generales 1.36 al 1.44

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7
7
7
10
13
16
16
19
19
20

2 Efecto fotoel´ctrico
e
2.1 La formula fotoelectrica deEinstein . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1 Problemas resueltos 2.1 al 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2 Problemas propuestos 2.1 al 2.8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23
23
23
24

3 Rayos X
3.0.3
3.0.4

Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Problemas propuestos 3.1 al 3.8 . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .

29
29
29

4 El ´tomo
a
4.0.5 Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.0.6 Problemas propuestos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33
33
33

5 El nucleo
5.0.7 Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.0.8 Problemas propuestos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35
3535

6 Reacciones nucleares

37
3

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7 Optica geom´trica
e
7.0.9 Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.0.10 Problemas propuestos 1 al 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

39
39
39

8 Polarizaci´n
o
8.0.11 Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.0.12 Problemas propuestos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .

45
45
45

9 Interferencia
9.0.13 Problemas resueltos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.0.14 Problemas propuestos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47
47
48

10 Difracci´n
o
10.0.15 Problemas propuestos 1al 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10.0.16 Problemas propuestos al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
51
54

4

Introducci´n
o
Soluci´n a los problemas propuestos del libto de texto: F´
o
ısica Moderna de Flores y
Figueroa.

5

6

Cap´
ıtulo 1

La teor´ de la relatividad
ıa
1.1. F´
ısica cl´sica
a
Formula: Transformaci´n Galileana
o
v1 = v2 + v
v1 : La velocidad del evento con respecto al marco 1.
v2 : La velocidad del evento con respecto al marco 2.
v: Lavelocidad entre los marcos de referencia.

.........
1.1.1. Problemas resueltos 1.1 al 1.2
Problema 1.5
Un observador situado en la tierra ve acercarse una nave espacial a
una velocidad de 0.9c. Asi mismo, un vehiculo de exploraci´n visto desde la tierra se acerca
o
3
a ´sta a 4 de la velocidad de la luz. Visto desde la nave espacial, ¿c´al es la velocidad del
e
u
veh´
ıculo con respecto ala nave espacial?

.........
Soluci´n
o
Marco 1: El marco de referencia de la tierra.
Marco 2: El marco de referencia de la nave espacial
Evento: El veh´
ıculo
Velocidades:
v = 0.9c Velocidad entre marcos de referencia (tierra y nave espacial)
7

3
v1 = 4 c
v2 =

Velocidad del evento con respecto al marco 1 (la tierra)
por determinar la velocidad con respecto al marco 2 (la...