Universidad ECCI

Facultad de IngenierıaFısica Moderna

Primer Taller

1) Una nave espacial pasa por Marte con una velocidad de 0,964c relativa a la superficiedel planeta. Cuando la nave esta directamente encima de la superficie a una altura de1500 km, se enciende una senal luminosa en la superficie de Marte y luego se apaga. Unobservador en Marte mide que la senal luminosa duro 82,4 µs ¿Cual es la duracion delpulso de luz medida por el piloto de la nave?

2) Un muon positivo µ+ es una partıcula inestable con una vida media de 2,2 µs (medida enel marco de referencia del muon)

a) Si el muon viaja a una muy alta velocidad respecto a un laboratorio, su vida mediamedida en el laboratorio es de 19 µs. Determine la velocidad del muon expresadacomo fraccion de c

b) ¿Que distancia, medida en el laboratorio, viaja la partıcula durante su vida media?

3) Halle el trabajo que debe efectuarse sobre una partıcula de masa m para acelerarla.

a) Desde el reposo hasta una velocidad de 0,080c

b) Desde una velocidad de 0,900c hasta una velocidad de 0,980c

4) Encuentre las longitudes de onda mas larga y mas corta en las series de Lyman, Balmer,Paschen, Brackett y Pfund para el hidrogeno.

5) Un elemento desconocido tiene un espectro de absorcion desde su nivel fundamental conlineas de 3,0, 7,0 y 9,0 eV y su energıa de ionizacion es de 10 eV

a) Dibuje un diagrama de niveles de energıa para este elemento.

b) Si este elemento absorbe un foton de 9,0 eV , ¿Que energıas pueden tener los fotonessubsecuentemente emitidos?

6) Una bomba nuclear con 9kg de plutonio explota. La suma de las masas en reposo de losproductos de la explosion es menor que la masa en reposo original por una parte en 104.

a) ¿Cuanta energıa se libera en la explosion?

b) Si la explosion tiene lugar en 4µs, ¿cual es la potencia promedio desarrollada por labomba?

c) ¿Que masa de agua podrıa ser levantada por la energıa liberada a una altura de 1km?