Problemas y Preguntas de análisis de fisica cuantica i

1. Elaborado por:
 Juana Martínez Calero
 Cliffor Herrera Castrillo
 Carlos Uriel Fuentes
 Lesdy Joan Jiménez
 Marvin Zeledón
Profesor:
 Lic. Tomas Antonio Medal Álvarez
GUÍA DE FÍSICA CUÁNTICA I
I. Resolución de problemas
1. Un objeto de 2,0 kg se levanta desde el piso hasta una mesa que está a 30 cm sobre éste. ¿En cuánto
aumenta la masa del sistema, que consta de la Tierra y el objeto, debido a este incremento en su EP?
Solución
( )( )( )
( )
Respuesta
La es de
2. Determine la energía requerida para dar a un electrón una rapidez de 0,90 la de la luz, partiendo del
reposo.
( )
Solución
( )
[
√ ( ) ]
[
√ ( )
] [( ) ( ) ]
( ) ( ) ( )( )
Respuesta
La energía requerida para dar vida a un electrón es de

2. 3. El Sol irradia energía uniformemente en todas direcciones. En la posición de la Tierra (
), la radiación del Sol es de ¿Qué cantidad de masa pierde el Sol por día
debido a la radiación?
Solución
El Área1
es:
( ) ( )
A través de cada metro cuadrado de esta área, la energía que el Sol irradia por segundo es de . Por
lo tanto la radiación total del Sol por segundo es
( ) ( ) ( ) ( )
La energía irradiada en un día ( ) es
( )( )
La masa perdida por día es:
( ) ( )
Para comparación, la masa del Sol es
Respuesta
El sol pierde debido a su radiación.
1
Con la calculadora en Rad

3. II. Explique
1. La fundamentación de la cantidad de movimiento relativista en relación y su contrastación o
generalización con las leyes de Newton
Con respecto a una partícula de masa en reposo m que se mueve con velocidad la cantidad de movimiento
relativista viene dada por la ecuación ⃗ viene dada por la ecuación ⃗
⃗⃗
√
La teoría especial de la relatividad es una generalización de la mecánica newtoniana.
Todos los principios de la mecánica newtoniana están presentes como casos límite
cuando toda rapidez es pequeña en comparación con c. Una generalización adicional
para incluir los marcos de referencia no inerciales y su relación con los campos
gravitacionales desemboca en la teoría general de la relatividad.
La teoría general de la relatividad tal vez parezca un conocimiento un tanto exótico con escasa aplicación
práctica. De hecho, esta teoría desempeña un papel esencial en el sistema de posicionamiento global (GPS, por
las siglas de global positioning system), que hace posible determinar la posición de un objeto en la superficie
terrestre dentro de un margen de unos cuantos metros utilizando un receptor manual
Cabe destacar que la cantidad de movimiento relativista se puede definir como el producto de la masa de un
cuerpo material por su velocidad, que puede ser analizado en relación a las leyes de Newton a través del
teorema de impulso y la variación de cantidad de movimiento. Se podría decir que no solo los cuerpos masivos
poseen cantidad de movimiento, ya que este es un atributo de los campos y los fotones.
2. ¿En que se fundamenta el efecto Doppler desde el punto de vista de la teoría de la relatividad?
El efecto Doppler es el desplazamiento de la frecuencia de la luz proveniente de una fuente, debida al
movimiento relativo de la fuente y el observador. La ecuación
√ Proporciona la frecuencia recibida en términos de la frecuencia emitida
El efecto Doppler es una importante consecuencia de la cinemática relativista en ondas electromagnéticas.
Resulta conveniente explicar este efecto a través de un ejemplo como se muestra a continuación
Ejemplo de aplicación
Demuestre que cuando la fuente de ondas electromagnéticas se aleja de nosotros a 0,600c, la frecuencia que
medimos es la mitad del valor medido en el marco en reposo de la fuente.
Usando ( )
√ √
( )
( )
√