Anexo 2 - Pequeños Problema A Resolver (tarea 1).pdf

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Programa: Ing. Electrónica e Ing. de Telecomunicaciones Curso: Física Moderna Código: 299003 ANEXO 2. Pequeños problemas a resolver Consideraciones iniciales: Resuelva los siguientes ejercicios, recuerde que aquí está solo el enunciado, los valores de las variables o de los datos que están de color ROJO los encuentran en la tabla de datos que cada grupo debe generar (UNA POR GRUPO). Por cada enunciado o actividad se deben desarrollar 5 ejercicios y recuerde que cada estudiante debe desarrollar un ejercicio por actividad. Notas: 𝒎  En los ejercicios, para la rapidez o velocidad de la luz aproxímelo a 𝟑 × 𝟏𝟎𝟖 𝒔

 Cada una de las soluciones debe mostrar el paso a paso, para ser tenido en cuenta como aporte significativo.  Se debe expresar la respuesta en las UNIDADES que solicita en la guía.  En caso de que los valores de las repuestas sean muy grandes utilice notación científica para expresarlo.

ACTIVIDAD No. 1 Considere una nave espacial que se aleja volando del planeta Kepler-62 con una rapidez de 𝒗 con respecto al planeta (Kepler-62) y luego regresa con la misma rapidez. La nave transporta un reloj atómico que ha sido sincronizado cuidadosamente con un reloj idéntico que permanece en reposo

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Programa: Ing. Electrónica e Ing. de Telecomunicaciones Curso: Física Moderna Código: 299003 en el planeta (Kepler-62). La nave regresa a su punto de partida 𝑻 días después, de acuerdo con el reloj que permaneció en el planeta (Kepler-62). a) ¿Cuál es la diferencia, medida en horas, entre los tiempos transcurridos en los dos relojes? b) ¿Cuál de los relojes, el que está en la nave o el que permaneció en Kepler-62, registra el menor tiempo transcurrido? Explique. *Recuerde, los valores de 𝒗 y 𝑻 los encuentran en la tabla de datos, son 5 ejercicios en total, uno para cada integrante.

ACTIVIDAD No. 2 Medida por un observador que está en la Tierra, una pista terrestre para naves espaciales tiene una longitud de 𝑳 metros. a) ¿Cuál es la longitud de la pista medida por el piloto de una nave espacial que pasa volando cerca de ella con una rapidez de 𝒗 con respecto a la Tierra? b) Un observador que se halla en la Tierra mide el intervalo de tiempo entre el momento en que la nave espacial está directamente arriba de un extremo de la pista y el momento en que está directamente arriba del otro extremo ¿Qué resultado obtiene? c) El piloto de la nave espacial mide el tiempo que le toma viajar de un extremo de la pista al otro ¿Qué valor obtiene? * Recuerde, los valores de 𝑳 y 𝝊 los encuentran en la tabla de datos, son 5 ejercicios en total, uno para cada integrante. El valor de 𝒗 está expresado en términos de la rapidez de la luz.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Programa: Ing. Electrónica e Ing. de Telecomunicaciones Curso: Física Moderna Código: 299003 ACTIVIDAD No. 3 Cuando está en reposo, una nave espacial tiene la forma de un triángulo isósceles cuyos dos lados iguales tienen una longitud 𝟐𝒍 y cuya base tiene una longitud de 𝒍. Si esta nave vuela y pasa junto a un observador con una velocidad relativa de 𝒗 dirigida a lo largo de su base, ¿cuáles son las longitudes de los tres lados de la nave, de acuerdo con el observador? *Recuerde, los valores de 𝒗 los encuentran en la tabla de datos, son 5 ejercicios en total, uno para cada integrante. El valor de 𝒗 está expresado en términos de la rapidez de la luz.

ACTIVIDAD No. 4 Una observadora en el marco 𝑆’ se aleja hacia la derecha (dirección +𝑥) con una rapidez 𝒗 de una observadora inmóvil en el marco 𝑆. La observadora que esta en 𝑆’ mide la rapidez 𝑢𝑥′ de una partícula que se aleja de ella hacia la derecha. Según la medición de la observadora en 𝑆, ¿cuál es la rapidez 𝑢𝑥 de la partícula si a) 𝑢𝑥′ = 𝒗𝟏 , b) 𝑢𝑥′ = 𝒗𝟐 *Recuerde, el valor de 𝝊, 𝒗𝟏 y 𝒗𝟐 lo encuentra en la tabla de datos, son 5 ejercicios en total, uno para cada integrante. Los anteriores valores están expresados en términos de la rapidez de la luz y los resultados deben expresarse de la misma forma.

Universidad Nacional Abierta y a Distancia – UNAD - Vicerrectoría Académica y de Investigación - VIACI Escuela: Ciencias Básicas, Tecnología e Ingeniería Programa: Ing. Electrónica e Ing. de Telecomunicaciones Curso: Física Moderna Código: 299003 ACTIVIDAD No. 5 Cierta partícula tiene una masa en reposo de 𝒎 kg y una cantidad de movimiento de 𝒑 kg a) ¿Cuál es la energía total (energía cinética + energía en reposo) de la partícula? b) ¿Cuál es la energía cinética de la partícula? c) ¿Cuál es la razón entre la energía cinética y la energía en reposo de la partícula?

m s

Para los puntos a) y b) la respuesta debe estar en J y en eV. *Recuerde, los valores de 𝒎 y de 𝒑 los encuentran en la tabla de datos, son 5 ejercicios en total, uno para cada integrante.