El documento presenta 6 problemas de física relacionados con cálculos de masa, volumen, distancia, velocidad y energía. Los problemas involucran calcular la masa del Sol, el volumen de la Tierra, la distancia de la Luna al Sol, la masa de un átomo de azufre y el tiempo y energía cinética de un electrón.

1. La masa del Sol es, aproximadamente, 330000330000 veces la de la Tierra. Si la masa
de la Tierra es 6⋅1024 kg.6⋅1024 kg., calcula la masa del Sol.
330000⋅(6⋅1024)=(3,3⋅105)⋅(6⋅1024)=330000⋅(6⋅1024)=(3,3⋅105)⋅(6⋅1024)=
=(3,3⋅6)⋅(105⋅1024)=19,8⋅1029=1,98⋅1030 kg.
Problema 2. Tal y como se ha comentado en el problema anterior, la Tierra tiene una
masa aproximada de 6⋅1024 kg.6⋅1024 kg. Sabiendo que su densidad media
es 5,5⋅103 kg/m35,5⋅103 kg/m3, calcula el volumen de la Tierra. Para realizar este
problema debes recordar que la densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo
y el volumen que ocupa: d=mVd=mV.
Despejando el volumen de la fórmula de la densidad se tiene que V=mdV=md.
Por tanto:
V=6⋅10245,5⋅103≈1,09⋅1021 m3.
Problema 3. Si la distancia de la Tierra al Sol es,
aproximadamente, 1,4⋅108 km.1,4⋅108km. y la distancia de la Tierra a la Luna
es 4⋅105 km.4⋅105 km., calcula la distancia de la Luna al Sol en el momento que
muestra la figura.
Problema 4. La masa de un electrón es 9⋅10−31 kg.9⋅10−31 kg. Las masas tanto de un
protón como de un neutrón es,
aproximadamente, 1,67⋅10−27 kg.1,67⋅10−27 kg. Determina la masa de un átomo de
azufre sabiendo que tiene 1616 electrones, 1616 protones y 1616 neutrones.
Basta hacer un par de productos y una suma.
16⋅(9⋅10−31)+32⋅(1,67⋅10−27)=144⋅10−31+53,44⋅10−27=16⋅(9⋅10−31)+32⋅(1,67⋅10
−27)=144⋅10−31+53,44⋅10−27=
=0,0144⋅10−27+53,44⋅10−27=53,4544⋅10−27=5,34544⋅10−26 kg.

2. Problema 5. La velocidad de la luz es 3⋅108 m/seg3⋅108 m/seg. Calcula el tiempo que
tardará en recorrer 15 km.
La velocidad de la luz permanece constante y se desplaza en línea recta. El
movimiento es pues rectilíneo y uniforme. Despejando el tiempo de la fórmula
de la velocidad tenemos:
v=st⇒t=sv=150003⋅108=1,5⋅1043⋅108=0,5⋅10−4=5⋅10−5 seg.v=st⇒t=sv=150003⋅
108=1,5⋅1043⋅108=0,5⋅10−4=5⋅10−5 seg.
Obsérvese que se han pasado los kilómetros a metros y luego se han expresado
en notación científica para hacer más cómodos los cálculos. El resultado viene a
decir que la luz recorre quince kilómetros en cinco cienmillonésimas de segundo
Problema 6. Sabemos del problema número 4 que la masa del electrón
es 9⋅10−31 kg.9⋅10−31 kg. Si en un tubo de aceleración alcanza una velocidad
de 2⋅108 m/seg2⋅108 m/seg, ¿qué energía cinética tendrá el electrón dentro de
dicho tubo?.
Nota: la fórmula de la energía cinética es Ec=12mv2Ec=12mv2.
Sustituyendo en la fórmula de la energía cinética tenemos:
Ec=12mv2=12⋅(9⋅10−31)⋅(2⋅108)2=(4,5⋅10−31)⋅(4⋅1016)=Ec=12mv2=12⋅(9⋅10−31)⋅(
2⋅108)2=(4,5⋅10−31)⋅(4⋅1016)=
=18⋅10−15=1,8⋅10−14 kgm2s2=1,8⋅10−14 J.=18⋅10−15=1,8⋅10−14 kgm2s2=1,8⋅10−1
4 J.
La energía cinética se expresa en julios (JJ). 1J=1 kgm2s2.