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Física Moderna: Transformaciones de Velocidad de Lorentz y Conceptos Relativistas, Ejercicios de Sociología

Ejercicios y problemas relacionados con la física moderna, específicamente con las transformaciones de velocidad de lorentz y conceptos relativistas como masa, momento y energía. Los temas abordados incluyen la variación de masa asociada a la compresión de un resorte, el cálculo del momento de un electrón a velocidades relativistas, la determinación de la velocidad de un cohete con respecto a la tierra, el cálculo de la energía liberada en un decaimiento radiactivo, la comparación de la energía cinética de un electrón a velocidades relativistas y clásicas, y el análisis del aumento de la energía cinética de un protón al duplicar su velocidad en un acelerador. El documento está dirigido a estudiantes universitarios de carreras de ingeniería y licenciaturas, y podría ser útil como material de estudio, ejercicios o resúmenes para preparar exámenes relacionados con la física moderna.

Tipo: Ejercicios

2022/2023

Subido el 10/11/2022

jose-manuel-narvaez-
jose-manuel-narvaez- 🇨🇴

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PROGRAMA: Ingenierías Y Licenciaturas SEDE: Neiva Buganviles
DEPARTAMENTO DE FÍSICA ASIGNATURA: Física V FÍSICA MODERNA
PROFESOR: MSc JOSÉ MANUEL NARVÁEZ CANTILLO
TALLER 2: Dinámica _Relatividad Especial
NOMBRE: ____________________________________CÓDIGO: ___________ FECHA: ______
TRANSFORMACIONES DE VELOCIDAD DE LORENTZ:
MASA, MOMENTO Y ENERGÍA RELATIVISTA
Unidad: 1 eV = 1.602 177 × 1019 J
1. Un resorte de constante elástica K = 350 N/m se comprime por medio de una fuerza exterior
hasta que su longitud disminuye en 20 cm. Calculad el cambio de masa asociado a esta
transformación.
Sugerencia: Para calcular la energía térmica que se desprende en la combustión de 1g de butano
bastará multiplicar el número de moles de butano correspondiente por el poder calorífico que se nos
da en el enunciado
2. ¿Cuál es el momento de un electrón que viaja a una velocidad de 0,985c? La masa en reposo
del electrón es 9,11×1031kg.
3. Calcule la rapidez del cohete 2 en la figura 36-12 con respecto a la Tierra.
7. La energía requerida o liberada en las reacciones y los decaimientos nucleares proviene de un
cambio en masa entre las partículas iniciales y finales. En un tipo de decaimiento radiactivo, un
átomo de uranio (m = 232.03714 u) decae a un átomo de torio (m = 228.02873 u) más un átomo
de helio (m = 4.00260 u), donde las masas dadas están en unidades de masa atómica (1 u =
1.6605 x 10E-27 kg). Calcule la energía liberada en este decaimiento.
8. Un electrón tiene una velocidad v=0,990c. (a) Calcule la energía cinética en MeV del electrón.
(b) Compárela con el valor clásico de la energía cinética a esta velocidad. (La masa de un
electrón es 9,11×10−31kg.)
4. Compare la cantidad de movimiento de un
electrón cuando tiene una rapidez de a) 4.00 x107 m/s
en el TRC de un televisor y b) 0.98c en un acelerador
que se usa en la terapia de cáncer
5. Un pión 𝜋0 (m= 2.4x10E-28 kg) viaja con rapidez
v = 0.80c = 2.4 x 10E8 m/s. ¿Cuál es su energía
cinética? Compare con un cálculo clásico.
6. Un protón viaja en un acelerador con una
rapidez de 1x 10E8 m/s. ¿En qué factor aumenta la
energía cinética del protón si su rapidez se duplica?
a) 1.3, b) 2.0 c) 4.0 d) 5.6.

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¡Descarga Física Moderna: Transformaciones de Velocidad de Lorentz y Conceptos Relativistas y más Ejercicios en PDF de Sociología solo en Docsity!

PROGRAMA : Ingenierías Y Licenciaturas SEDE : Neiva Buganviles DEPARTAMENTO DE FÍSICA ASIGNATURA : Física V FÍSICA MODERNA PROFESOR: MSc JOSÉ MANUEL NARVÁEZ CANTILLO TALLER 2 : Dinámica _Relatividad Especial NOMBRE: ____________________________________CÓDIGO: ___________ FECHA: ______ TRANSFORMACIONES DE VELOCIDAD DE LORENTZ: MASA, MOMENTO Y ENERGÍA RELATIVISTA Unidad: 1 eV = 1.602 177 × 1 0 −^19 J

  1. Un resorte de constante elástica K = 350 N/m se comprime por medio de una fuerza exterior hasta que su longitud disminuye en 20 cm. Calculad el cambio de masa asociado a esta transformación. Sugerencia: Para calcular la energía térmica que se desprende en la combustión de 1g de butano bastará multiplicar el número de moles de butano correspondiente por el poder calorífico que se nos da en el enunciado
  2. ¿Cuál es el momento de un electrón que viaja a una velocidad de 0,98 5 c? La masa en reposo del electrón es 9,1 1 × 10 − 31 kg.
  3. Calcule la rapidez del cohete 2 en la figura 36-12 con respecto a la Tierra.
  4. La energía requerida o liberada en las reacciones y los decaimientos nucleares proviene de un cambio en masa entre las partículas iniciales y finales. En un tipo de decaimiento radiactivo, un átomo de uranio (m = 232.03714 u) decae a un átomo de torio (m = 228.02873 u) más un átomo de helio (m = 4.00260 u), donde las masas dadas están en unidades de masa atómica (1 u = 1.6605 x 10 E-27 kg). Calcule la energía liberada en este decaimiento.
  5. Un electrón tiene una velocidad v=0,990c. (a) Calcule la energía cinética en MeV del electrón. (b) Compárela con el valor clásico de la energía cinética a esta velocidad. (La masa de un electrón es 9,11×10−31kg.)
  6. Compare la cantidad de movimiento de un electrón cuando tiene una rapidez de a) 4.00 x 107 m/s en el TRC de un televisor y b) 0.98c en un acelerador que se usa en la terapia de cáncer
  7. Un pión 𝜋^0 (m= 2.4x 10 E-28 kg) viaja con rapidez v = 0.80c = 2.4 x 10 E8 m/s. ¿Cuál es su energía cinética? Compare con un cálculo clásico.
  8. Un protón viaja en un acelerador con una rapidez de 1x 10 E8 m/s. ¿En qué factor aumenta la energía cinética del protón si su rapidez se duplica? a) 1.3, b) 2.0 c) 4.0 d) 5.6.