Taller Carlos Osorio 11d

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relatividad

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Magnetlsmo4 Tienes cuatro imanes de barra, cmo los orde-naras para formar un cuadrado estable?5 Lostelevisoresdepantalladevidrioutilizan camposmagnticosparamostrarimagenes, cuantos campos magnticos utilizan? Calculalaintensidadeindicaladireccincon respectoalahojadelcampomagnticogene-radoenelpunto nitomos-trado.7 Responde.Porqulasbobinasdelostrans-formadoresestanenrolladasenunncleode hierro?8 Un iman se acerca a una espira enfrentando su polosur.Realizaunesquemaindicandocmo son las lneas de campo del iman.9 Responde. Por qu se utiliza limaduras de hie-rroparavisualizarelcampomagntico?Se podra usar las de cualquier otro metal?I0 Ademas de los imanes, las cargas elctricas tam-binproducencamposmagnticos.Enqu condiciones sucede esto?II Responde. Es posible que una partcula cargada sometida a la accin de un campo electrostatico tengamovimientouniforme?Ysilapartcula estasometidaa laaccindeuncampomagn-tico?I2 Una partcula con carga , penetra en una regin enlaqueexisteuncampomagnticoperpen-dicularaladireccindelmovimiento.Analiza el trabajo realizado por la fuerza magntica y la variacin de energa cintica de la partcula.I rmacin es verdadera o F, si es ca tu respuesta.La temperatura a la cual los imanes pierden sus propiedades magnticas se llama tempe-ratura de Curie.El polo norte de un iman apunta al sur mag-ntico de la Tierra.Las lneas de campo de un iman se dirigen de sur a norte en el interior del iman.Lafuerzamagnticaesparalelaalcampo magntico.Enelespectrografodemasas,lamasade-pende de latrayectoria quedescribelapar-tculacuandoactasobreellauncampo magntico.Laintensidaddelcampomagnticonode-pende de la intensidad de corriente generada sobre un material conductor.La fuerza magntica es directamente propor-cionalalcampomagnticogeneradosobre un conductor.Entre cargas elctricas actan siempre fuer-zas magnticas.2 Completa los siguientes enunciados.a.Todoimantienedospolosel y el cuya interac-cion produce fuerzas de repulsion y atraccion.b.El campo magntico es la region donde se ma- estan fuerzas producidas por un.c.El de masas se usa para separar mediante un campo magntico .d.Elelectroimanesuncuyon-cleo esta hecho de, el cual genera uncampomagnticocuandopasacorriente por las espiras de la.3 Establece diferencias entre:a.Generadores y motores.b.Condensadores y bobinas. PERIODO 4GARDO 11NOMBRE:9 En el interior de un campo magntico constante de 0,8 T se encuentra un conjunto de 10 espiras rectangulares de area 0,01 m2. Calcula entre qu valores oscilara la fuerza electromotriz inducida cuando la espira se haga girar con una velocidad angular en rad/s.5 Responde.Qusucedecuandocirculalaco-rriente elctrica por un conductor situado en el interior de un iman de herradura? Responde. Qu diferencia hay entre el inductor y el inducido de un motor elctrico?7 espiraconductoraconvelocidad.Aumenta ujo magntico en la espira? Se inducira una corriente en la espira? En qu di-reccin, horario o antihorario mirando desde el 8 Responde.Qucampomagnticodelostres guras deberemos apli-caraunaespiracuadradaquedescansaenel plano , para que se induzca en esta una fuerza electromotrizconstante?Qusentidotendra catu respuesta.I nequesunacorrienteelctricainducida yexplicaenqusediferenciadeunacorriente convencional.2 Una corriente elctrica consiste en un movimiento decargasatravsdeunconductor.Paraquese produzcaesnecesarioqueungeneradorsumi-nistreenergaalascargas.Acercandouniman aunhilodecorrientecerradosepuedeinducir una corriente sin que exista un generador. Es un ejemplo de generacin espontanea de energa?3 Escribe V, si el enunciado es verdadero o F, si es ca tu respuesta.Todo campo magntico genera una corriente elctrica.Faradayconcluyoquealacercaryalejarel imandelconductornohaycambioenlas lneasdecampomagnticoqueatraviesala espira.La fuerza electromotriz inducida depende de lavariaciondelcampomagnticoqueatra-viesa a un circuito.Eltransformadorconviertelacorrientede laredelctricaenunacorrienteconmenor diferencia de potencial.Para que un motor de corriente continua fun-cioneesnecesarioalimentarloconcorriente mediante colectores.4 nicin.a.Ley de Maxwell.b.Ley de Lenz.c.Ley de Gauss.d.Ley de Faraday. ujoelctricoesigualalacarganetaen-permisividad en el espacio vaco.Lafuerzaelectromotrizinducidaenuncir-cuitoesigualalavariacionconrespectoal Elcampomagnticoesproducidoporun uctuante.El sentido de la corriente inducida es tal que el campo magntico que dicha corriente pro- ujoquela causo. |nducclon electromagnetlcaa. b. c. PERIODO 4GRADO 11esorrc//c Je ccmetenclos Santlllana9 Cada atomo tiene una energa enorme capaz de producir una bomba atmica. Esta energa esta gobernada por la frmula de Einstein 2.a.CreesqueEinsteinysusestudiossobrela relacion masa-energa estaban dirigidos a oca-sionar las repercusiones que tuvo la explosion de la bomba atomica:b.Piensas que algunas veces los conocimientos cos se emplean en contra de la humani-dad: Da ejemplos.c.Sifuerasdirigentedeunapotenciamundial, qupolticastomarasencuentaparaevitar que el desarrollo de la ciencia jugara en contra del bienestar de todas las personas que habitan elplanetaTierra,enespeciallasrelacionadas con fuerzas nucleares como los aceleradores de partculas o los reactores nucleares: Lamayoradelaspersonassuelenutilizar bloqueadorparaprotegerselapielcontralas quemadurasdelSol.Porqularadiacinin-frarroja no produce daos a la piel mientras la ultravioleta s?7 Segn el espectro electromagntico, qu rayos poseenmayorenergaycualestienenmenor energa?8 Unmicroscopioelectrnicoesuninstrumento que utilizaelectronesenlugar defotonesoluz visibleparapoderformarimagenesdeobjetos diminutos. Su capacidad de aumento es mucho mayorquelosmicroscopiospticos.Estose debe a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones. Su funcio-namiento se debe a un can de electrones que son acelerados por un voltaje alto y focalizados por medio de lentes magnticas; de esta manera, los electrones atraviesan la muestra y se ampli-can graciasalaslentes que formanlaimagen caosobreunapantalla sensible al impacto de los electrones. Responde:a.Porquunmicroscopioelectronicoesmas potente que uno optico:b.En qu se basa el funcionamiento del micros-copio electronico:c.Cualescreesqueseanlaslimitacionesque presenta un microscopio electronico:Observaelespectroelectromagntico.Luego,res-ponde las preguntas 6 y 7.I Sialmismotiempoquedisparamosunhazde laser navegamos a la pardel hazenunanave a velocidad /2:a.Quvelocidadlemediramosalaluzlaser desde la nave:b.Qu dice el segundo postulado de la relativi-dad al respecto:2 rmar, enprincipio,quedoseventossonsimultaneos desde cualquier marco de referencia? Cmo se hara para saber si dos eventos son simultaneos?3 Una radiacin que proviene de una fuente muy intensa de luz roja transporta mayor energa que una radiacin que proviene de una fuente muy dbil de luz azul. Pero la luz roja es incapaz de cie fotosensible a diferencia de la luz azul. Cmo se explica este fenmeno?4 gurasemuestraeldispositivoparaob-tener el espectro de absorcin de una sustancia. En la pantalla se observan dos lneas oscuras. A partir del modelo de Bohr, explica el resultado de esta observacin.5 Una fuente de luz de 250 W emite el 0,2 de la potenciaqueselesuministraenformadeluz con una frecuencia que da el color azul. Cual es -cie de 2 cm2 colocada a 50 cm de la fuente?|aeate ae|at a+tar+||eaa|j+|eate|r|.m+Mae.tr+ ae.e ae.e+ +a+||t+r|eate aeealeae|+at+||+m|creeaa+.|at .|.|||ea|tr+.|e|et+ r+e. +mm+ r+e. ce.m|ce.|alr+rreje. r+e. \eaa+. aer+a|e I\!... .I-1 z! ,! ,!a+aemetre. (am}|ea|taaae eaa+ Santlllana Santlllana5 Responde.Quimplicacionestienelaexpre-sinformuladaporEinsteinquerelacionala masa con la energa 2? Nuestraexperiencianosdicequecuandoun cuerpo se ve sometido a la accin de una fuerza durante un tiempo, su energa cintica aumenta, ya que aumenta su velocidad. Supongamos que nido, podemos decir que su energa cintica aumenta de la misma manera?7 cos que dieron lugar a la aparicin de la teora de la relatividad?8 Imagina que un tren viaja sin vibracin y a velo-cidad constante por una va recta. Supn que las ventanillas estan cerradas y no pueden ver hacia el exterior.Hay algn experimentoque pueda estoelmovimientodeltren? Qu dice el primer postulado de la relatividad al respecto?9 Uncosmonautaqueviajaenunanaveespacial mide la longitud de su nave a lo largo del eje en 200 m. Qu longitud tiene la nave con respecto a un habitante de la Tierra que observa pasar la nave con una rapidez de 0,6 c en la direccin del eje ?I0 Enlaparadojadelosgemelos,elplanetaal cualfuePabloseencuentraaundistanciad igual a 16 aos-luz y su nave alcanza una rapidez de 0,8 c.a.Calcula el tiempo que demorara la nave en lle-gar al planeta y regresar a la Tierra, medido por Pedro, su gemelo en la Tierra.b.Calculaeltiempodeidayvueltadelviajede Pablo usando la ecuacion relativista de la dila-tacion del tiempo.II Responde.Cualseralalongituddeondaaso-ciada a un cuerpo de 50 kg de masa que se mueve a una velocidad de 72 km/h? PelatlvldadI Segn la teora de la relatividad, para dos cuer-posquetienenmovimientouniformeunocon respectoalotro,cmosepodradeterminar cual esta realmente en reposo?a.Haciendo que un cuerpo deje de moverse.b.Observando elcuerpose puedeversi estaen reposo o en movimiento.c.Para dos cuerpos en movimiento no es posible discriminar cual se mueve y cual no.d.Midiendo sus posiciones respecto a sistemas de referencia inerciales diferentes.2 Responde. Qu implicaciones tendra el hecho de que se pudiera viajar a una velocidad igual a la de la luz?a.El tiempo se hara mas corto.b.Lamasadedichocuerpoaumentaradema-nera extraordinaria.c.La energa del cuerpo disminuira.d.La velocidad ira disminuyendo poco a poco.3 Teniendoen cuentalaparadojadelosgemelos supnque uno de los gemelos pudiera viajar a un planeta a la velocidad de la luz y volviera a la Tierra, lo mas probable que sucedera es:a.El gemelo que viajo regresara anciano.b.Nada, ya que el tiempo es igual para todos.c.Por la dilatacion del tiempo, el gemelo que se quedo en la Tierra sera mas viejo que el otro.d.Ninguna de las anteriores.4 rmacin es verdadera o F, si es ca tu respuesta.Lapercepciondelespacio-tiempodepende delestadodemovimientodelobservador, pero relacionada con las mismas ecuaciones fsicas.Segn la teora de la relatividad, la velocidad de la luz en el vaco sera independiente de la velocidad del observador y la velocidad de la fuente que la genera. Santlllana Santlllana Pislca cuantlcaI Responde. Cuales son los elementos que sepa-ran la luz en los espectrgrafos?2 Explicacmoesposiblequeelnicoelectrn del atomodehidrgenopuedaproducir luz de tantas frecuencias diferentes.3 Responde. Por qu la visin determinista de la por la fsica cuantica?a.PorquelasleyesdeNewtonestanreferidasa leyes de mecanica que se cumplen en sistemas de referencia inerciales, mientras que Einstein el comportamiento de la luz.b.Porque Newton hablaba de un espacio y tiempo absolutos como algo independiente.c.Porque Einstein es mas realista al plantear que todo lo que nos rodea es relativo, no absoluto.d.Porque Newton estudiaba sistemas de referen-ciasinerciales;encambio,Einsteinestudiaba todos los sistemas, menos ese.4 Calcula la longitud de onda, en angstroms, aso-ciada a un electrn cuya velocidad es de 0,05 c.a.0,49 Ac.0,36 Ab.0,2 Ad.0,998 A5 rmacin es verdadera o F, si es falsa.Un espectrometro de emision corresponde a un conjunto de luces que emite un elemento.Por Planck se sabe que las radiaciones elec-tromagnticas se emiten a travs de cuantos.Gracias a Planck se sabe que las radiaciones electromagnticas se emiten en cuantos. canlaslneasenunes-pectro segn Bohr?7 Elabora un ejemplo con el que expliques el prin-cipio de incertidumbre.8 Responde. Enqusediferenciala descripcin delatomodehidrgenoconladelmodelode Bohr?9 caysealalaszonasenlascualesesmas probable encontrar electrones en un atomo.I0 Explicaporquelprincipiodeincertidumbre permitecomprendermejorlasmaravillasdel universo.II SegnelmodelodeBohr,cualeslafuerza quemantieneligadoalelectrnenelatomo dehidrgeno?Porqucreenqueeltamao delatomoqueposeencientosdeelectrones esapenasmayorqueelatomodehidrgeno? (Sugerencia: piensa en las cargas del ncleo y la fuerza elctrica.)I2 Atemperaturaambiente,lasmolculasdehi-drgenogaseosotienenunaenergacintica media de 6 1021 J. Una forma de entregar ener-gaaunamolculaoatomoesmediantecho-ques,comoocurrecuandohayunaumentode temperatura, la energa cintica de las partculas tambinaumenta,yaselnmerodechoques entre ellas son mayores. Se sabe que para que un electrn sea arrancado del atomo de hidrgeno necesita una energa de 2,7 1018 J.a.Explicaporquelgasnoemiteelectronesa temperatura ambiente.b.A qu corresponde el valor de 2,7 1018 J en el modelo de Bohr:I3 Un focoincandescentede 50W emite el 1 de la potencia que se le suministra en forma de luz con frecuencia de 5,45 1014 Hz. Calcula:a.La energa de cada foton.b.El nmero de fotones que emite la fuente por segundo.||areeaeMercar|e|er|||e:ea|e