Ejercicios Asignados al estudiante No 3 Ejercicio individual 1: Temáticas (1.1 y 1.2) “Invariabilidad de las leyes de la física y Relatividad de los intervalos de tiempo”: El capitán de un avión dice que sólo en los últimos 𝑑1 segundos de vuelo estuvo recibiendo instrucciones para aterrizar. Si su velocidad era de 𝑑2 c, según el personal del aeropuerto, ¿durante cuánto tiempo se estuvieron comunicando? Realice un esquema de la anterior situación. Diagrama:
T2= 54s V= 0,96 c T1= ? Solucion: 𝑇1 =
𝑇1 =
𝑇1 =
𝑇1 =
𝑇2 2
√1 − 𝑉 2 𝐶 54
2
√1 − (0,96𝑐) 𝐶2 54
√1 − 0,9216𝑐 𝐶2
2
54
√1 − 0,9216
𝑇1 =
54 √0,0784
𝑇1 =
54 0,28
𝑇1 = 207.14 𝑠
Ejercicio individual 2: Temática (1.3) “Relatividad de la longitud”: Una varilla de 𝑑1 m forma un ángulo de 45° con respecto al eje horizontal del sistema de referencia donde se encuentra, y que se mueve con respecto a un observador con velocidad de 𝑑2 c. De acuerdo con este observador: a) ¿qué longitud tiene la varilla? b) ¿qué ángulo forma con el eje horizontal? c) Realice un esquema de las situaciones anteriores. Diagrama
L1= ? β1= ? L2= 3,1m V= 0,69c β= 45°
Solucion: 𝐿2𝑥 = 𝐿2 cos 45° 𝐿2𝑥 = 3,1 ∗ cos 45° 𝐿2𝑥 = 2,19𝑚 𝐿2𝑦 = 𝐿2 sen 45° 𝐿2𝑦 = 3,1 ∗ sen 45° 𝐿2𝑦 = 2,19𝑚 Hallamos L1x 𝐿1𝑥 = 𝐿2𝑥√1 −
𝑣2 𝑐2
𝐿1𝑥 = 2,19𝑚 ∗ √1 −
(0,69𝑐)2 𝑐2
𝐿1𝑥 = 2,19𝑚 ∗ √1 −
(0,69𝑐)2 𝑐2
𝐿1𝑥 = 1,58𝑚 Hallamos L1y 𝐿1𝑦 = 𝐿2𝑦 𝐿1𝑦 = 2,19𝑚 Hallamos L1 𝐿1 = √(𝐿1𝑥)2 + (𝐿1𝑦)2 𝐿1 = √2,4964 + 4,7961 𝐿1 = √7,2925 𝐿1 = 2,7𝑚
Hallamos β1 tan β1 =
𝐿1𝑦 𝐿1𝑥
β1 = tan−1
𝐿1𝑦 𝐿1𝑥
β1 = tan−1
2,19 1,58
β1 = tan−1 1,38 β1 = 54,19°