Universidad Técnica Federico Santa María

Campus Santiago San Joaquín

FIS140

Primer Semestre 2016

RELATIVIDAD

Problema 1: Considere dos naves que se alejan de la Tierra con rapidez constante, en igual dirección

y sentido contrario. Una de ellas (A) tiene rapidez vA = 0, 4c (c es la rapidez de la luz) y la otra (B)

tiene rapidez vA = 0, 8c. La nave B tiene masa mB = 104[Kg] y se dirige hacia una estrella que está

a una distancia D = 500[AL] de la Tierra.

� Calcule la rapidez de la nave B respecto a la otra nave

� Calcule cuánto demora el viaje de la nave B, según un observador en esa nave

� Calcule la energía que se proporciona a la nave B para que realice el viaje

Problema 2: Una nave espacial tiene longitud en reposo igual a 100[m] y pasa frente a un observador

situado en la Tierra con una velocidad igual a 0, 7c. En el instante en que proa de la nave pasa frente

al observador, sincronizan sus relojes (t = t′ = 0). En ese mismo instante en la proa se produce un

destello luminoso.

� ¾Cuánto marca el reloj en Tierra cuando la popa de la nave pasa frente a él?

� ¾Cuánto marca el reloj en la nave cuando el destello llega a la popa?

� ¾Cuánto marca el reloj en Tierra cuando el destello llega a la popa?

Problema 3: Una partícula inestable de masa 2[u] se encuentra en reposo, espontáneamente la par-

tícula se desintegra en dos partículas las cuales se desplazan respecto al laboratorio con velocudades

0, 987c y 0, 866c.

� Calcule la masa de cada una de las partículas, exprese su respuesta en [MeV/c2].

� La partícula más liviana es inestable y su semivida en reposo es 26[ns]. ¾Cuál es el valor de su

semivida respecto a un sistema de referencia �jo en la partícula más pesada?

Problema 4: Un protón se desplaza a lo largo del eje X con energia cinética igual a 1876[MeV ], porsu parte, un neutrón lo hace en la dirección Y con energía cinética es 2820[MeV ]. Las partículas

chocan formando una nueva partícula. Calcule la masa de esta última y su velocidad (Magnitud y

dirección) inmediatamente después del choque. Use mP = 938[MeV/c2] y mN = 940[MeV/c2].

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