FÍSICA MODERNA CÓDIGO: 1033697824
TAREA 1- TRABAJO COLABORATIVO-UNIDAD 1
UNIDAD No 1
Presentado a: MELISSA MONTOYA Tutor
Entregado por: DERLY ENNID BELTRAN
Grupo: 299003_60
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA I NGENIERÍA MARZO 2 DEL 2018
INTRODUCCIÓN
En esta primera fase se pretende que el estudiante por medio de la solución de problemas teóricos adquiera competencias básicas que le permitirán al estudiante dimensionar algunos principios fundamentales de la física moderna.
El desarrollo a plenitud de este trabajo se abordara los temas propuestos de la Unidad 1; esta actividad está comprendida por cinco ejercicios que se desarrollaron individualmente y debatidos en el grupo colaborativo por medios tecnológicos síncronos, plasmados en la guía relacionados con la teoría especial de la relatividad; se pretende c omprender la diferencia entre las trasformadas galileanas y las trasformadas de Lorentz, además identificar las trasformadas de Lorentz para el tiempo, la velocidad y la posición y distinguir las consecuencias de la teoría especial de la relatividad en problemas enmarcados dentro de la teoría especial de la relatividad. Como actividad final se elabora un mapa mental que nos muestra de una forma gráfica y didáctica todas las temáticas relacionadas con la implementación de fórmulas y ecuaciones utilizadas para dar solución a los ejercicios, la cual los estudiantes conocerán el propósito fundamental, competencias adquiridas y expectativas individuales frente al aprendizaje. Donde de manera individual se dará aporte para la conformación y consolidación de las actividades durante el proceso de estudio en cada uno de los puntos requeridos, a su vez se procederá a diligenciar y actualizar la tabla de datos con el fin de proporcionar información clara de los resultados obtenidos por cada estudiante.
2. MARCO TEÓRICO :
ACTIVIDAD No. 1 Considere una nave espacial que se aleja volando del planeta Kepler-62 con una rapidez de 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 en el planeta (Kepler-62). La nave regresa a su punto de partida 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.
ACTIVIDAD No. 2 Medida por un observador que está en la Tierra, una pista terrestre para naves espaciales tiene una longitud de 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 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?
=,
ACTIVIDAD No. 3 Cuando está en reposo, una nave espacial tiene la forma de un triángulo isósceles cuyos dos lados iguales tienen una longitud y cuya base tiene una longitud de . Si esta nave vuela y pasa junto a un observador con una velocidad relativa de dirigida a lo largo de su base, ¿cuáles son las longitudes de los tres lados de la nave, de acuerdo con el observador?
=,
El valor de
=, <
está expresado en términos de la rapidez de la luz.
2L
2L
=0.25 =2 L
=∗ 1
=2 1 0,25 =210, 0 625 =20,9375 =2∗0, 9 68
=1,93649 =1, 9 3649 ≡=2 0,25 =3,872982=
Encontramos la altura h, utilizamos Pitágoras
= + 2 =(2) +ℎ ℎ= 2 (2) ℎ= 4 4 1 5 ℎ= 4 ℎ= √ 215 =1.936
ℎ=1,936491673 ℎ=1,936491673 1,936491673 =3,75 =2 ℎ = 4 √ 215
= =4 154 == 16 15 4 4
= 4 = 1,93649 4 =0,9375
ACTIVIDAD No. 4
’
+
Una observadora en el marco se aleja hacia la derecha (dirección ) con una rapidez de una observadora inmóvil en el marco . La observadora que esta en mide la rapidez de una partícula que se aleja de ella hacia la derecha. Según la medición de la observadora en , ¿cuál es la rapidez de la partícula si
=, ′ ′ = =, ′ = =, a)
,
’
b)
ACTIVIDAD No. 5
Cierta partícula tiene una masa en reposo de movimiento de
=,∗− kg ms
=,∗− kg
y una cantidad de
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? Para los puntos a) y b) la respuesta debe estar en J y en eV.
CONCLUSIONES
El uso de la teoría especial de la relatividad altera radicalmente el concepto de tiempo y espacio la cual se determina por un entorno de tres dimensiones, que hacen de punto de referencia o de coordenada. La teoría de la relatividad dio vuelta a todo la comunidad científica, retando a antiguas leyes como las de newton, aplicando la concepción de la gravedad
Albert Einstein con la teoría de la relatividad en su impulso pretendía unificar las bases del electromagnetismo y gravedad, pero en su intento fue fallido.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Serway, R., (&) Jewett, J. (2014). Relatividad. En Física para ingeniería y ciencias con física moderna. Vol. 2. (9 Ed)(Pág. 1191-1223). México D.F: CENGAGE Learning. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unad/reader.action?docID=10827186 •
