FísicaMedioCuestión · 1,5 pts
Problema resuelto de Física: Núcleo atómico y reacciones nuclearesSelectividad (PAU) · Comunitat Valenciana 2021 · Junio
Enunciado
Una astronauta se encuentra en una nave espacial que se mueve a una velocidad respecto a la Tierra ( es la velocidad de la luz en el vacío). En un cierto momento comunica a la base en la Tierra que va a dormir desde las hasta las , según los relojes de la nave. Calcula a qué hora se despertará, según los relojes de la Tierra (todos los relojes se sincronizan a las ). Justifica adecuadamente tu respuesta.
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Resultado
El tiempo propio es el de la nave, . En la Tierra, ().
Según los relojes de la Tierra, la astronauta se despierta hacia las 19 h 56 min.
Según los relojes de la Tierra, la astronauta se despierta hacia las 19 h 56 min.
Ver la solución paso a pasoestrategia, desarrollo y consejo
1
Estrategia
Es la dilatación del tiempo. El intervalo que dura el sueño lo mide en reposo el reloj de la nave, que va con la astronauta: ese es el tiempo propio, el más corto. Desde la Tierra la nave se mueve, así que sus relojes van más despacio y el mismo intervalo dura más. Multiplicamos el tiempo propio por el factor de Lorentz y lo sumamos a las 13 h.
2
Desarrollo
Tiempo propio. Es el que mide un reloj en reposo respecto del fenómeno, que ocurre siempre en el mismo sitio. Dormirse y despertarse pasan en la nave, en la misma posición respecto de ella: el tiempo propio lo mide el reloj de la nave,Dilatación del tiempo. Para un observador respecto del cual la nave se mueve con velocidad , el intervalo esCálculo. Con :Hora en la Tierra. Los relojes estaban sincronizados a las 13 h, así que según la Tierra se despierta aSegún los relojes de la Tierra el sueño ha durado casi una hora más que en la nave.
3
Consejo
Lo que más pesa es elegir bien el tiempo propio (0,5): es el del reloj que está en el mismo sitio que el fenómeno, aquí el de la nave. Si te sale menos de 6 h en la Tierra, lo has elegido al revés.
Da la hora pedida, no solo el intervalo: el último medio punto incluye «la hora que marcará el reloj».
Paso 1 de 3
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