Masa y energía 03
Un electrón tiene una energía en reposo de 0,51 MeV. Si el electrón se mueve con una velocidad de 0,8c, se pide determinar su masa y energía relativista.
Solución:
Datos: E0 = 0,51 MeV; v = 0,8c
Energía relativista en reposo o energía propia: E0 = m0 c2
Energía relativista del electrón en movimiento: E = m c2
Relación entre masa en movimiento y en reposo:
De la última expresión despejaremos m0 y sustituiremos en la primera.
m0 = m g → E0 = m g c2
Ahora despejaremos m de la segunda ecuación y sustituiremos en ésta última.
m = E/c2 → E0 = (E/c2) g c2 = E g
E = E0/g
m = (E0/g)/c2 = E0/g c2
E = 0,51 MeV/0,6 = 0,85 MeV
Energía cinética relativista:
Ec = E – E0 = m c2 – E0
Un electrón moviéndose a 0,8c almacena una energía de 0,85 MeV, que se desglosa de la siguiente manera: 0,51 MeV (masa) y 0,34 MeV (cinética). A esta energía almacenada le corresponde una masa de 1,51·10–30 kg.