Solucionario Fisica Moderna
Páginas: 9 (2205 palabras)
Publicado: 16 de octubre de 2011
SEPARATA NO 1 DE CB-313
1.- En un marco de referencia de un laboratorio, un observador nota que la segunda ley de Newton es válida. Muestre que ésta también es válida para un observador que se mueve a una velocidad constante relativa al marco de laboratorio.
[pic]
2.- Un carro de 2000 kg que se mueve a 20 m/s choca y se queda pegado a un carro de 1500 kg en reposo en un semáforo.Demuestre que el momento se conserva en un marco de referencia que se mueve a 10 m/s en la dirección del carro en movimiento.
[pic]
3.- Una bola se lanza a 20 m/s dentro de un vagón que se mueve sobre las vías a 40 m/s. ¿Cuál es la velocidad de la bola relativa al suelo si ésta se lanza a) hacia delante, b) hacia atrás y c) fuera de la puerta lateral?.
[pic]
3.i) Una bola se lanza auna velocidad vb dentro de un vagón que se mueve sobre las vías a una velocidad v, ¿Cuál es la velocidad de la bola relativa al suelo si ésta se lanza a) hacia delante, b) hacia atrás y c) fuera por la puerta lateral?
4.- En 1962, cuando Scout Carpenter orbitó la Tierra 22 veces, la prensa señaló que por cada órbita él envejecía 2,0 x 10-6 s menos que lo hubiera envejecido al permaneceren la Tierra, a) suponiendo que estaba alejado 160 km de la Tierra en una órbita circular, determine la diferencia de tiempo entre alguien en la Tierra y Carpenter para las 22 órbitas. (sugerencia: Emplee la aproximación [pic] para x pequeñas) b) ¿La información de la prensa es exacta? Explique.
[pic]
5.- Una nave espacial de 300 m de longitud propia tarda 0,75 (s para pasar a unobservador terrestre. Determine su velocidad de acuerdo a como la mide el observador en la Tierra.
[pic]
[pic]
5.i) Una nave espacial de longitud Lp propia tarda t segundos para pasar a un observador terrestre. Determine su velocidad de acuerdo a como la mide el observador en la Tierra.
[pic]
6.- Una nave espacial se mueve a 0.90 c. Si su longitud es L0 cuando se mide desde el interior de lamisma, ¿Cuál es su longitud medida por un observador terrestre?
7.- El pión tiene una vida promedio de 26,0 ns cuando está en reposo. Para que recorra 10,0 m ¿Qué tan rápido debe moverse?
[pic]
8.- Una nave espacial viaja a 0,75 c respecto de la Tierra. Si la nave espacial dispara un pequeño cohete hacia delante, ¿Qué velocidad inicial (relativa a la nave) debe tener el cohete para que viaje a0,95 c respecto de la Tierra?
[pic]
9.- Dos chorros de material provenientes del centro de una radio galaxia vuelan alejándose en direcciones opuestas. Ambos chorros se mueven a 0,75 c respecto de la galaxia. Determine la velocidad de un chorro con relación al otro.
[pic]
10.- Un cubo de acero tiene un volumen de 1,0 cm3 y una masa de 8,0 g cuando está en reposo en la Tierra. Si al cubose le da después una velocidad v = 0,90 c ¿Cuál es su densidad cuando es medida por un observador estacionario? Advierta que la densidad relativista es m/V = E/c2V.
[pic]
10.i) Un cubo de acero tiene un volumen V y una masa m cuando está en reposo en la Tierra. Si al cubo se le da después una velocidad v ¿Cuál es su densidad cuando es medida por un observador estacionario? Advierta que ladensidad relativista es m/V = E/c2V.
11.- Determine el momento de un protón en unidades de MeV/c si su energía total es el doble de su energía en reposo.
[pic]
12.- Muestre que la relación energía-momento E2 = p2 c2 + (mc2)2 se deriva de las expresiones E = (mc2 y p = (mu.
[pic]
13.- Un protón se mueve a 0,95 c. Calcule su a) energía en reposo, b) energía total y c) energíacinética.
[pic]
14.- Determine la velocidad la velocidad de una partícula cuya energía total es el doble de su energía en reposo.
15.- Determine la energía requerida para acelerar un electrón de a) 0,50 c a 0,90c y b) 0,90c a 0,99c.
[pic]
16.- Se aceleran electrones hasta una energía de 20 GeV en el Acelerador Lineal de Stanford de 3.0 km de largo. a) ¿Cuál es el factor (...
1.- En un marco de referencia de un laboratorio, un observador nota que la segunda ley de Newton es válida. Muestre que ésta también es válida para un observador que se mueve a una velocidad constante relativa al marco de laboratorio.
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2.- Un carro de 2000 kg que se mueve a 20 m/s choca y se queda pegado a un carro de 1500 kg en reposo en un semáforo.Demuestre que el momento se conserva en un marco de referencia que se mueve a 10 m/s en la dirección del carro en movimiento.
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3.- Una bola se lanza a 20 m/s dentro de un vagón que se mueve sobre las vías a 40 m/s. ¿Cuál es la velocidad de la bola relativa al suelo si ésta se lanza a) hacia delante, b) hacia atrás y c) fuera de la puerta lateral?.
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3.i) Una bola se lanza auna velocidad vb dentro de un vagón que se mueve sobre las vías a una velocidad v, ¿Cuál es la velocidad de la bola relativa al suelo si ésta se lanza a) hacia delante, b) hacia atrás y c) fuera por la puerta lateral?
4.- En 1962, cuando Scout Carpenter orbitó la Tierra 22 veces, la prensa señaló que por cada órbita él envejecía 2,0 x 10-6 s menos que lo hubiera envejecido al permaneceren la Tierra, a) suponiendo que estaba alejado 160 km de la Tierra en una órbita circular, determine la diferencia de tiempo entre alguien en la Tierra y Carpenter para las 22 órbitas. (sugerencia: Emplee la aproximación [pic] para x pequeñas) b) ¿La información de la prensa es exacta? Explique.
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5.- Una nave espacial de 300 m de longitud propia tarda 0,75 (s para pasar a unobservador terrestre. Determine su velocidad de acuerdo a como la mide el observador en la Tierra.
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5.i) Una nave espacial de longitud Lp propia tarda t segundos para pasar a un observador terrestre. Determine su velocidad de acuerdo a como la mide el observador en la Tierra.
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6.- Una nave espacial se mueve a 0.90 c. Si su longitud es L0 cuando se mide desde el interior de lamisma, ¿Cuál es su longitud medida por un observador terrestre?
7.- El pión tiene una vida promedio de 26,0 ns cuando está en reposo. Para que recorra 10,0 m ¿Qué tan rápido debe moverse?
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8.- Una nave espacial viaja a 0,75 c respecto de la Tierra. Si la nave espacial dispara un pequeño cohete hacia delante, ¿Qué velocidad inicial (relativa a la nave) debe tener el cohete para que viaje a0,95 c respecto de la Tierra?
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9.- Dos chorros de material provenientes del centro de una radio galaxia vuelan alejándose en direcciones opuestas. Ambos chorros se mueven a 0,75 c respecto de la galaxia. Determine la velocidad de un chorro con relación al otro.
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10.- Un cubo de acero tiene un volumen de 1,0 cm3 y una masa de 8,0 g cuando está en reposo en la Tierra. Si al cubose le da después una velocidad v = 0,90 c ¿Cuál es su densidad cuando es medida por un observador estacionario? Advierta que la densidad relativista es m/V = E/c2V.
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10.i) Un cubo de acero tiene un volumen V y una masa m cuando está en reposo en la Tierra. Si al cubo se le da después una velocidad v ¿Cuál es su densidad cuando es medida por un observador estacionario? Advierta que ladensidad relativista es m/V = E/c2V.
11.- Determine el momento de un protón en unidades de MeV/c si su energía total es el doble de su energía en reposo.
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12.- Muestre que la relación energía-momento E2 = p2 c2 + (mc2)2 se deriva de las expresiones E = (mc2 y p = (mu.
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13.- Un protón se mueve a 0,95 c. Calcule su a) energía en reposo, b) energía total y c) energíacinética.
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14.- Determine la velocidad la velocidad de una partícula cuya energía total es el doble de su energía en reposo.
15.- Determine la energía requerida para acelerar un electrón de a) 0,50 c a 0,90c y b) 0,90c a 0,99c.
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16.- Se aceleran electrones hasta una energía de 20 GeV en el Acelerador Lineal de Stanford de 3.0 km de largo. a) ¿Cuál es el factor (...
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