EJERCICIOS_Y_PROBLEMAS_DE_FÃSICA_CUÃNTICA_Y_ESTADÃSTICA
Páginas: 24 (5810 palabras)
Publicado: 4 de octubre de 2015
EJERCICIOS Y PROBLEMAS DE MECÁNICA CUANTICA Y ESTADÍSTICA
RELATIVIDAD ESPECIAL
1.- Un cohete tiene en la tierra una longitud de 100m. Cuando está en vuelo, para un observador sobre la tierra mide 99m. ¿Cuál es su velocidad?
2.- Se proyecta al espacio una varilla de un metro de longitud a una velocidad tan grande que sulongitud se contrae hasta 50 cm. ¿A qué velocidad se desplaza la varilla, en km/s?
3.- En el planeta tierra, la estatura de un astronauta es de 1.80 m. El astronauta descansa en posición paralela al eje de la nave espacial que se aleja de la tierra con rapidez de 0.98c. ¿Cuál es la estatura del astronauta cuando la mide un observador en la nave espacial? ¿Cuál es la estatura del astronauta para unobservador que se halla en reposo en la tierra?
4.- ¿Con que rapidez debe viajar un cohete en relación a la tierra para que cada día en la nave corresponda a dos días sobre la tierra?
5.- Un avión vuela con rapidez de 300 m/s. ¿Qué tiempo debe transcurrir para que un reloj en el avión y otro en la tierra difieran en 1s? Considere que los dos relojes están sincronizados y son idénticos.6.- Un cohete espacial se aleja de la tierra con rapidez de 0.98c. En la nave el minutero de un reloj da una revolución completa. ¿Qué tiempo transcurre cuando la medición la realiza un observador en el planeta tierra?
7.- Cierta partícula tiene una vida media de 10-7s cuando se mide en reposo. ¿Qué distancia recorrerá antes de desintegrarse si su velocidad al crearse es de 0.99c?
8.- ¿Aque velocidad se debe mover un electrón para que su masa sea igual a la masa en reposo del protón? Considere que me = 9.11 10-31 kg y mp = 1.67 10-27 kg.
9.- Un hombre tiene masa de 100 kg en la tierra. Cuando se encuentra en un cohete en vuelo, su masa es de 101 kg para un observador en la tierra. ¿Cuál es la velocidad del cohete?
10.- Calcule la cantidad de movimientolineal de un electrón que se mueve con rapidez de 0.8c.
11.- ¿Cuál es la velocidad que adquiere un electrón cuando se le aplica una diferencia de potencial de 105 v?
12.- Calcule la energía cinética de un electrón que tiene una cantidad de movimiento lineal de 2/c Mev.
13.- La energía total de una partícula esexactamente el doble de su energía en reposo. Obtenga la rapidez con que la partícula se mueve.
14.- La energía cinética de una partícula es el doble de su energía en reposo. Obtenga la rapidez con que la partícula se mueve y exprésela como una fracción de la rapidez de la luz en el vacío.
15.- Calcule la velocidad de un electrón que tiene una energía cinética de 2Mev.
16.- ¿Cuál es larazón de la masa relativista a la masa en reposo de un electrón que tiene una energía cinética de 2 Gev?
17.- ¿Cuánta masa gana un electrón cuando alcanza una velocidad tal que su energía cinética es de 500 Mev? La masa en reposo del electrón es de 9.11 10-31 kg.
18.- a) Un cuerpo con densidad se halla en reposo en un marco dereferencia inercial S. ¿Cuál es la densidad de tal cuerpo para un observado inercial O en un marco de referencia inercial S, cuando S se mueve con respecto a S con rapidez constante v, donde v < c y v c?
b) Una muestra de oro se encuentra en reposo con respecto a un observador inercial y tiene una densidad de 19.3 g/cm3. ¿Cuál es la densidad del oro cuando la muestra semueve con rapidez relativa de 0.9c, con respecto al observador?
19.- Una cierta cantidad de hielo a 0C se funde en agua a 0C, por lo que gana 1 kg de masa. ¿Obtenga el valor de la masa inicial?
20.- La dinamita libera aproximadamente 5.4 × 106 J/kg cuando explota. ¿Qué fracción de su contenido total en energía representa está cantidad?
21.- Obtenga el incremento de masa de 100 kg...
EJERCICIOS Y PROBLEMAS DE MECÁNICA CUANTICA Y ESTADÍSTICA
RELATIVIDAD ESPECIAL
1.- Un cohete tiene en la tierra una longitud de 100m. Cuando está en vuelo, para un observador sobre la tierra mide 99m. ¿Cuál es su velocidad?
2.- Se proyecta al espacio una varilla de un metro de longitud a una velocidad tan grande que sulongitud se contrae hasta 50 cm. ¿A qué velocidad se desplaza la varilla, en km/s?
3.- En el planeta tierra, la estatura de un astronauta es de 1.80 m. El astronauta descansa en posición paralela al eje de la nave espacial que se aleja de la tierra con rapidez de 0.98c. ¿Cuál es la estatura del astronauta cuando la mide un observador en la nave espacial? ¿Cuál es la estatura del astronauta para unobservador que se halla en reposo en la tierra?
4.- ¿Con que rapidez debe viajar un cohete en relación a la tierra para que cada día en la nave corresponda a dos días sobre la tierra?
5.- Un avión vuela con rapidez de 300 m/s. ¿Qué tiempo debe transcurrir para que un reloj en el avión y otro en la tierra difieran en 1s? Considere que los dos relojes están sincronizados y son idénticos.6.- Un cohete espacial se aleja de la tierra con rapidez de 0.98c. En la nave el minutero de un reloj da una revolución completa. ¿Qué tiempo transcurre cuando la medición la realiza un observador en el planeta tierra?
7.- Cierta partícula tiene una vida media de 10-7s cuando se mide en reposo. ¿Qué distancia recorrerá antes de desintegrarse si su velocidad al crearse es de 0.99c?
8.- ¿Aque velocidad se debe mover un electrón para que su masa sea igual a la masa en reposo del protón? Considere que me = 9.11 10-31 kg y mp = 1.67 10-27 kg.
9.- Un hombre tiene masa de 100 kg en la tierra. Cuando se encuentra en un cohete en vuelo, su masa es de 101 kg para un observador en la tierra. ¿Cuál es la velocidad del cohete?
10.- Calcule la cantidad de movimientolineal de un electrón que se mueve con rapidez de 0.8c.
11.- ¿Cuál es la velocidad que adquiere un electrón cuando se le aplica una diferencia de potencial de 105 v?
12.- Calcule la energía cinética de un electrón que tiene una cantidad de movimiento lineal de 2/c Mev.
13.- La energía total de una partícula esexactamente el doble de su energía en reposo. Obtenga la rapidez con que la partícula se mueve.
14.- La energía cinética de una partícula es el doble de su energía en reposo. Obtenga la rapidez con que la partícula se mueve y exprésela como una fracción de la rapidez de la luz en el vacío.
15.- Calcule la velocidad de un electrón que tiene una energía cinética de 2Mev.
16.- ¿Cuál es larazón de la masa relativista a la masa en reposo de un electrón que tiene una energía cinética de 2 Gev?
17.- ¿Cuánta masa gana un electrón cuando alcanza una velocidad tal que su energía cinética es de 500 Mev? La masa en reposo del electrón es de 9.11 10-31 kg.
18.- a) Un cuerpo con densidad se halla en reposo en un marco dereferencia inercial S. ¿Cuál es la densidad de tal cuerpo para un observado inercial O en un marco de referencia inercial S, cuando S se mueve con respecto a S con rapidez constante v, donde v < c y v c?
b) Una muestra de oro se encuentra en reposo con respecto a un observador inercial y tiene una densidad de 19.3 g/cm3. ¿Cuál es la densidad del oro cuando la muestra semueve con rapidez relativa de 0.9c, con respecto al observador?
19.- Una cierta cantidad de hielo a 0C se funde en agua a 0C, por lo que gana 1 kg de masa. ¿Obtenga el valor de la masa inicial?
20.- La dinamita libera aproximadamente 5.4 × 106 J/kg cuando explota. ¿Qué fracción de su contenido total en energía representa está cantidad?
21.- Obtenga el incremento de masa de 100 kg...
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