MÁS EJERCICIOS RESUELTOS - TEMA 11 “FÍSICA RELATIVISTA”
FÍSICA 2º BACHILLERATO. PROFESOR: Carlos Martín Arteaga (IES Jaime Ferrán)
TEMA 11: “FÍSICA RELATIVISTA”
MÁS EJERCICIOS RESUELTOS (SELECTIVIDAD)
2018- Modelo
A. Pregunta 5. Apartado b)
Un electrón alcanza en un ciclotrón una energía cinética de 2 GeV. Calcule la relación entre la masa del
electrón y su masa en reposo.
Datos:
Valor absoluto de la carga del electrón, e = 1,6·10-19 C; Masa del electrón en reposo, me = 9,1·10-31 kg
La energía relativista tiene por expresión E = mc2 y su correspondiente valor en reposo es E0 = m0c2.
Dividiendo la primera por la segunda, obtenemos la relación pedida:
2
2
00
0
0 C,relat
00
2 31 16 14
00
19
9 10
C,relat
14 10
14
0
0
E m c m
Em
mc
EE
E
EE
E m c 9,1 10 9 10 8,19 10 J
1,6 10 J
E 2GeV 2 10 eV 3,2 10 J
1eV
E 8,19 10 J 3,2 10 J 3907
E8,19 10 J
Luego :
m3907
m
2012-Junio B. Pregunta 5.-
Una partícula de 1 mg de masa en reposo es acelerada desde el reposo hasta que alcanza una velocidad v
= 0,6 c, siendo c la velocidad de la luz en el vacío. Determine:
a) La masa de la partícula cuando se mueve a la velocidad v.
b) La energía que ha sido necesario suministrar a la partícula para que ésta alcance dicha velocidad v.
Dato: Velocidad de la luz en el vacío, c = 3×108m/s
a)
22
2
6
0
11
1,25
v 1 0,6
1c
m m 1,25 10 kg
b) La energía total del electrón es:
2
2 2 6 16 10
02
m
E mc m c 1,25 10 kg 9 10 11,25 10 J
s
La energía cinética es igual a la energía que se necesita para alcanzar dicha velocidad y se obtiene restando
la energía en reposo de la energía total:
2
2 10 6 16 10
C0 2
m
E E m c 11,25 10 J 1 10 kg 9 10 2,25 10 J
s
