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Física Moderna. Unidad 1 – Tarea 1

Trabajo colaborativo unidad 1

Cristian Camilo Hernández Ramírez. – 1.111.201.619

Presentado a: Ángelo Albano Reyes.

Curso: 299003_63

Universidad Nacional Abierta y a Distancia (UNAD). Escuela de Ciencias Básicas, Tecnologías e Ingeniería. Ingeniería electrónica. San Sebastián de Mariquita - Tolima 17 de febrero de 2020

Desarrollo de la actividad. Ejercicio colaborativo 2. Ejercicio Colaborativo:

299003_63

¿Cuál es la rapidez de un electrón cuya energía cinética es de Valores asignados al ejercicio colaborativo 2 Dato No

Valor

Sigla

d 1=¿

31

Mev

d 2=¿ d 3=¿

N/A

N/A

Nombre de La unidad Mega electronvoltio. N/A

N/A

N/A

N/A

d 1MeV

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Las temáticas utilizadas La energía cinética es Los conceptos para la para el desarrollo de la energía asociada a energía cinética este ejercicio son las los cuerpos que se relativista tiene que tratadas con la energía encuentran en ver la formula idea por cinética relativista, la movimiento, depende Albert Einstein, E = cual trabaja con valores de la masa y de la MC², donde trabaja muy cercanos a la velocidad que todo este tipo de velocidad de la luz. experimenta el cuerpo. comportamiento a velocidades mayores como es la velocidad de la luz.

Solución del ejercicio colaborativo 2 Para la solución del ejercicio usamos los conceptos de la energía relativista, con la cual podemos hallar la repuesta a nuestro problema. Para la solucionar nuestro ejercicio tenemos en cuenta la ecuación de la energía cinética la cual es la siguiente.

1 Ec= m v 2 2 En nuestro ejercicio debemos tener en cuenta que las partículas se manejan en la unidad de medida de electronvoltio y esta sale del despeje de la ecuación con la masa y su ecuación quedaría de la siguiente manera.

Ev c2

De igual modo la anterior ecuación es lo mismo a decir.

1

eV =1.783 X 10−36 Kg 2 C

Esto representado en una conversión para saber su valor en MeV, nos daría como resultado lo siguiente.

1

MeV =1.783 X 10−30 Kg 2 C

Tambien debemos tener en cuenta la masa de un electrón en reposo, la cual se representará de la siguiente manera y su valor es el siguiente.

M 0=9.1091 x 10−31 Kg Seguidamente para hallar la energía cinética de una partícula tendremos que tener en cuenta la siguiente ecuación.

Ec=∆ mc 2 Ec=(m−m0)c 2 Donde las diferentes incógnitas representan lo siguiente .

C=Constante de la velocidad de laluz ∆ m=Cambios de la masa de la particula una en reposo y otra en movimiento. Ya teniendo en cuenta los anteriores datos pasamos a resolver el ejercicio con la siguiente formula.

√

γ = 1−

v c

2

()

Para resolver este ejercicio pasamos primero a hallar el valor de γ , la cual la hallamos con la siguiente formula.

Ec=M 0

( 1γ −1 ) C

2

Despejamos y operamos, esto nos quedaría de la siguiente manera.

1 Ec = +1 γ M 0 +C 2 γ =¿ Teniendo ya en cuenta la ecuación a operar, procedemos a tener en cuenta la energía cinética de nuestro ejercicio la cual tiene un valor de

Ec=31 MeV Operamos de la siguiente manera.

γ =¿ γ =¿ γ =¿ γ =0.016 Seguidamente, después de tener el valor de γ , pasamos a despejar en la ecuación en función de velocidad. Esto nos quedaría de la siguiente manera. 2

v γ = 1− c

√

()

Despejamos.

v c

2

()

γ 2=1−

v=( √ 1−γ 2 ) c

Seguidamente pasamos a reemplazar y operar, lo cual nos quedaría de la siguiente manera.

v=( √ 1−γ 2 ) c v=( √ 1−0.016 2 ) ( 3 x 108 ) 8

v=( √ 1−0.000256 ) (3 x 10 ) 8

v=( √ 0.999744 ) (3 x 10 ) v=( 0.999 ) (3 x 10 8) v=2.99 x 108 c Con lo anterior, podemos demostrar que la rapidez con la que se desplaza un electrón de un punto A a un punto B es de 2.99 x 108 , un valor muy cercano al valor de la velocidad de la luz pero aun así no lo supera, esto se puede resumir en que la rapidez del electrón es del 99 % de la velocidad de la luz Pregunta

Respuest a

A.

2.99 x 108 c

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio colaborativo 2 La rapidez presentada por el electrón en este ejercicio corresponde a un 99 % de la velocidad de la luz, esto se debe a que las partículas al desplazarse con cierta velocidad. Toman una energía cinética que se ve influenciada por la masa cuando la partícula se hallaba en reposo y cuando comenzó su desplazamiento, la velocidad de la luz siempre será un referente y una constante la cual nunca se superara, como en el caso del ejercicio, el cual su velocidad estuvo cerca pero aun así no se fue capaz de rebasar la velocidad de referencia que es la velocidad de la luz.