Ejemplos de preguntas Teoría especial de la relatividad - Mark Elmer Dolan ...

Física Ejemplos de preguntas de la teoría de la relatividad especial Pregunta 1 Una nave espacial realiza un viaje sin escalas a un planeta y regresa en 10 horas según el reloj de la nave espacial. Si la velocidad de la nave espacial es 0.80c, ¿cuánto tiempo ha pasado en la Tierra? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 17 hPregunta 2 Una nave espacial se aleja de la Tierra con una rapidez de 0.80c. La nave espacial luego dispara un misil con una velocidad de 0.50c en relación con la nave espacial. ¿Cuál es la velocidad del misil medida por los observadores en la Tierra si el misil se dispara hacia la Tierra? (PageRef: Sec. 26.10) 0.50c Pregunta 3 La estrella más cercana a nuestro sistema solar es Alpha Centauri, que se encuentra a 4.30 años luz de distancia. Una nave espacial con una velocidad constante de 0.800c relativa a la Tierra viaja hacia la estrella. ¿Cuánto tiempo pasaría en un reloj a bordo de la nave espacial? 3.23 y Pregunta 4 ¿Cuántos julios de energía se requieren para acelerar un kilogramo de masa desde el reposo a una velocidad de 0.866 c? (PageRef: Sec. 26.4-26.9) 9.0 × 10 ^ 16 J Pregunta 5 ¿Cuánta energía se liberaría si se perdieran 2.0 kg de material durante una reacción? (PageRef: Sec. 26.4-26.9) 1.8 × 10 ^ 17 J Pregunta 6 La estrella más cercana a nuestro sistema solar es Alpha Centauri, que se encuentra a 4.30 años luz de distancia. Una nave espacial con una velocidad constante de 0.800c relativa a la Tierra viaja hacia la estrella. ¿Cuánto tiempo pasaría en un reloj en la Tierra? 5.38 y Pregunta 7 La energía cinética de un protón es el 80% de su energía total. ¿Cuál es la rapidez del protón? (PageRef: Sec. 26.4-26.9) 0.87c Pregunta 8 Dos naves espaciales viajan a través del espacio a 0.60 c en relación con la Tierra. Si las naves se dirigen directamente una hacia la otra, ¿cuál es su velocidad de aproximación, medida por una persona en cualquiera de las naves? (PageRef: Sec. 26.10) Ninguna de las respuestas dadas Pregunta 9 Considere dos naves espaciales, cada una viajando a 0.50c en línea recta. El barco A se aleja directamente del Sol y el barco B se acerca al Sol. Los oficiales científicos de cada barco miden la velocidad de la luz procedente del Sol. ¿Qué miden para esta velocidad? (PageRef: Sec. 26.10) En ambas naves se mide exactamente c. Pregunta 10 Una nave espacial veloz viaja con una rapidez de 0.80c. ¿Qué tan rápido viajaría la luz desde los faros de la nave en relación con un observador estacionario? (PageRef: Sec. 26.10) 1.0c Pregunta 11 La estrella más cercana a nuestro sistema solar es Alpha Centauri, que se encuentra a 4.30 años luz de distancia. Una nave espacial con una velocidad constante de 0.800c relativa a la Tierra viaja hacia la estrella. ¿Qué distancia recorre la nave espacial según un pasajero en la nave? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 4.30 ly Pregunta 12 La longitud de una nave espacial es de 10 m cuando está en reposo. Si la nave espacial pasa junto a ti con una rapidez de 0.70c, ¿qué longitud te parece? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 7.1 m Pregunta 13 ¿Qué tan rápido debe viajar un reloj en movimiento si un observador estacionario lo observa como si funciona a la mitad de su velocidad normal? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 0.87c Pregunta 14 La bomba atómica que fue lanzada sobre Nagasaki en 1945 mató a 140.000 personas, lo que ayudó a poner fin a la Segunda Guerra Mundial al día siguiente. Liberó una energía equivalente a la de 20.000 toneladas de explosivo TNT. ¿Cuánta masa se convirtió en energía cuando esto ocurrió? (1000 toneladas de TNT = 4,3 × 10 ^ 12 J) Por cierto, las bombas H modernas tienen un rendimiento energético 1000 veces mayor. (PageRef: Sec. 26.4-26.9) 1 g Pregunta 15 A medida que aumenta la velocidad de su nave espacial, observará (PageRef: Sec. 26.4-26.9) ninguna de las respuestas dadas Pregunta 16 En una planta nuclear, 10 ^ 17 J de energía están disponibles en conversión de masa. ¿Cuánta masa se perdió? (Ref. De página: Sec. 26.4-26.9) 1 kg Pregunta 17 ¿Qué tan rápido tendría que moverse un cohete para contraerse a la mitad de su longitud adecuada (como lo observa un objeto estacionario)? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 0.87c Pregunta 18 Usted lanza una lanza a una velocidad muy alta. A medida que pasa, mide su longitud a la mitad de su longitud normal. A partir de esta medición, se concluye que la masa de la lanza en movimiento debe ser (Ref. Página: Sec. 26.7) el doble de su masa en reposo. Pregunta 19 Cuando la rapidez de una partícula se acerca a la velocidad de la luz, el momento de la partícula (Ref. Pregunta 20 Un hermano gemelo de 20 años realiza un viaje espacial con una velocidad de 0,80c durante 30 años según un reloj de la nave espacial. Al regresar a la Tierra, ¿cuál es su propia edad y la edad del hermano gemelo con base en la Tierra? (PageRef: Sec. 26.4-26.5) 20; 3030; 5050; 7070; 90 Mark Elmer Dolan Estudiante de CS de la Universidad de Temple Filadelfia, PA 19130markymark233@gmail.com