fisica ejercicios de relatividad

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULT FACULTAD AD DE INGENIERIA ELECTRICA DEBER No. 1 DE FISICA GENERAL III

1.- Un científico científico desea utilizar el método de Michelson – Morley para medir la velocidad velocidad del viento, enviando señales sonoras en dos direcciones direcciones perpendiculares perpendiculares.. El supone ue la velocidad del sonido es de !"" m#s y ue la lon$itud de su recorrido es de 1"" m. %&u'l es la mínima velocidad del viento ue puede descu(rir si puede medir una diferencia de tiempos )t * ".""1 s+ .- %&u'l es la ma$nitud del di'metro de la ierra para un o(servador situado en el ol+ /0a velocidad or(ital de la ierra con respecto al ol es de !" m#s y el radio de la ierra es apro2imadamente de 34"" m5 !.- Una partícula partícula se mueve relativamente a un o(servador O de modo ue su posici6n en el tiempo t est' dada por

 x

=

vt ,  y

1 =



a t 



y su trayectori trayectoriaa es una par'(ola. par'(ola. 7escri(ir 7escri(ir su su

movim movimient iento o con respecto respecto a un o(serv o(servado adorr O’ ue se mueve con respecto a 8 con una rapidez v. En particular encuentre su trayectoria. 4.- 7esde el sol lle$a ener$ía a la alta atm6sfera de la ierra ierra a una raz6n de 1.9: 2 1"19 ;. i toda toda esa ener$ía ener$ía fuera fuera a(sor(ida a(sor(ida por la ierra ierra y no se emitir emitiría ía de nuevo, nuevo, %cu'nt %cu'nto o aumentaría la masa de la ierra en un año+ <.- Un cuerpo ue tiene una masa de :"" $ y se desplaza a una rapidez de ".=> recar$a(le con una masa de < $ramos $enera una potencia de 1. ; durante <" min. >5 %&u'l es la diferencia de masa entre una (atería car$ada y una descar$ada+ (5 %?ué fracci6n de la masa total representa esta diferencia de masa+ 9.- Un cono recto en reposo tiene un 'n$ulo de semia(ertura de 4
1".- 0a densidad de un cuerpo en reposo es o. Encuentre la velocidad del sistema de referencia con relaci6n al cuerpo dado, si en dicho sistema la densidad del cuerpo es un F B < G mayor ue o. 11.- El límite de la velocidad en una carretera es de 1"" Hm#h. i la velocidad de la luz fuese de 1"" Hm#h, %sería posi(le conducir a esa velocidad límite+ E2pliue su respuesta. 1.- Una persona en una nave espacial enciende una luz intermitente y o(serva ue ésta  produce 1" destellos cada 1< se$undos. Una persona en la ierra mide ue en < se$undos se producen 1" destellos. %> ué velocidad se mueve la nave espacial con respecto a la ierra+ 1!.- i la velocidad de la luz fuese infinitamente $rande, en lu$ar de ser ! 2 1"=  m#s, %ha(ría efectos como la dilataci6n del tiempo, contracci6n de la lon$itud e incremento de la masa+ 14.- &uatro Hilo$ramos de a$ua se calientan de " o& a 3" o&. %&u'nto aumenta la masa de a$ua+ 1<.- 7os partículas at6micas se apro2iman entre sí en un choue frontal. &ada partícula tiene una masa relativista de !.3 2 1" -< H$ y una rapidez de .4 2 1"= m#s cuando son medidas por un o(servador en ierra. a5 %&u'l es la rapidez de una partícula vista desde la otra partícula+ (5 7etermine la masa relativista de una partícula, se$In se vería desde la otra partícula. 13.- Un reactor nuclear $enera apro2imadamente ! 2 1": ; de potencia. 0a ener$ía  proviene de un proceso de fisi6n en la ue la masa en reposo es transformada en otras formas de ener$ía. %&u'nta masa en reposo se transforma cada año+ 19.- Un crucero inter$al'ctico cuenta con dos tipos de armasC un cañ6n de fotones ue dispara un haz de luz l'ser, y una pistola de iones ue dispara iones at6micos a una rapidez de ".: ué velocidad los e2traterrestres o(servan ue c5 los fotones y d5 los iones se aleAan del crucero+ 1=.- a5 %Un resorte comprimido con ener$ía potencial el'stica tiene m's masa ue un resorte sin comprimir /supon$a ue los resortes no est'n vi(rando5+ (5 %7os car$as eléctricas positivas separadas por una distancia finita tienen m's masa ue cuando est'n infinitamente leAos entre si /supon$a ue las car$as permanecen estacionarias5+ Justifiue cada respuesta.