Fisica

TEMAS DE FISICA



25/Junio/2012

FISICA MODERNA.
RELATIVIDAD ESPECIAL.
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Fue propuesta por Albert Einstein y se ocupa de los cuerpos que se mueven con velocidad constante. Los postulados de Einstein fueron:
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a) Todo el movimiento es relativo. La velocidad de los objetos solo puede darse enrelación con otro objeto. Es imposible determinar una velocidad absoluta para un objeto.
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b) La rapidez de la luz medida exactamente en el espacio libre, c, tiene el mismo valor para todos los observadores, independientemente del movimiento de la fuente o del observador.

1.- ¿Qué tan rápidodebe moverse un objeto si su masa va a ser 1% mayor que su masa en reposo?

DATOS FORMULAS SUSTITUCION
Mo=1 v=1-(mom ) ² (c) V= 1-(11.01 )² (3x10⁸ m/s)
M=1.01 v=1-11.0201 (3X10⁸ m/s)
C=3X10⁸ m/s v= 3X10⁸ 1-(0.9801)
INCOGNITA v= 3X10⁸ √0.0199
V=? v= 3X10⁸ (0.14)
v= 42000000 = 4.2X10⁷ m/s

2.- Calcúlese la masa de un electrón que viaja a la mitadde la rapidez de la luz. La masa en reposo de un electrón es 9.1x10⁻³¹ kg.

DATOS FORMULAS SUSTITUCION
Mo= 9.1x10⁻³¹ kg m=mo1-(vc)² m=9.1x10⁻³¹ kg1-(1.5X10⁸ m/s3x10⁸ m/s)²
c= 3x10⁸ m/s m=9.1x10⁻³¹ kg1-(0.5)²
y=1.5X10⁸ m/s m=9.1x10⁻³¹ kg1-(0.25)
INCOGNITA m= 9.1x10⁻³¹ kg√0.75
M= ? m=9.1x10⁻³¹ kg8.6603x10⁻¹= 1.05x10⁻³⁰

3.-Si un gramo de materia pudiera convertirse íntegramente en energía, ¿Cuál sería el valor de la energía así producida, si un kW·h cuesta 1 centavo?
DATOS FORMULAS SUSTITUCION
C= 3x10⁸ m/s ∆E=(∆m) c² ∆E=(10⁻³ kg)( 3x10⁸ m/s)
∆m= 10⁻³ kg ∆E= 9X10¹³ (valor de energía)
1gr= 1kg1000= 10⁻³ kg(9X10¹³ J) (kW·h 3.6X10⁶J) ($0.01kW·h)= $250 000
INCOGNITA
∆E= ?
4.-Un objeto de 2kg se levanta desde el piso a la cubierta de una mesa que esta a 30cm sobre el piso. ¿En qué cantidad se incrementara la masa del objeto debido a su incremento en la EP?
DATOS FORMULAS SUSTITUCION
M= 2kg ∆m=∆EC² =mghc² ∆m=2kg 9.8ms (0.03m)(3X108m/s)²= 6.5X10⁻¹⁷
h=30cm= 0.3m
EP= Energía Potencial= mgh
INCOGNITA
∆m=?
5.- Un electrón se acelera desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 1.5 MV y, en consecuencia, adquiere 1.5 MeV de energía. Encuéntrese su rapidez y su masa.
DATOS FORMULAS SUSTITUCION
∆= 1.5x10⁶ ∆E= (∆m) c² ∆m=(1.5X10⁶ eV) (1.6X10⁻¹⁹ J/Ev)
M= 1.6X10⁻¹⁹ J/Ev ∆m= 2.4x10⁻¹³M-m₀=∆EC²=2.4X10-13J3X108 m/s= 2.67X10⁻³⁰
6.- Determínese la energía requerida para dar a un electrón una rapidez de 0.9 de la de la luz, partiendo del reposo.

DATOS FORMULAS SUSTITUCION
m₀= 9.1X10⁻³¹ Ec= (∆m) c² Ec= (9.1X10⁻³¹)(3X10⁸ m/s)² [11-(0.9)²⁻¹]
v/c= 0.9 Ec= m₀ c²[11-(vc)²- m₀] c² Ec=81.9x10⁻¹⁴[11-0.81-1]
c= 3X10⁸ m/s Ec= 81.9x10⁻¹⁴ [10.19-1]
INCOGNITA Ec= 81.9x10⁻¹⁴ [10.4358-1]
Ec= ? Ec= 81.9x10⁻¹⁴ [2.2946-1]
Ec= 81.9x10⁻¹⁴ [1.2946]
Ec= 1.061x10⁻¹³ J= 0.663 MeV

TEORIA GENERAL DE LA RELATIVIDAD O RELATIVIDAD GENERAL
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Es una teoría del campo gravitatorio y de los sistemas dereferencia generales, publicada por Albert Einstein en 1915 y 1916. Los principios fundamentales introducidos en esta generalización son el principio de equivalencia, que describe la aceleración y la gravedad como aspectos distintos de la misma realidad, la noción de la curvatura del espacio-tiempo y el principio de covariancia generalizado.

1.- ¿A qué rapidez debe moverse una partícula para...