Problema 48 Capítulo 45 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 48 CAPÍTULO 45 FÍSICA SERWAY

48. La primera bomba atómica fue una masa de plutonio 239 que se hizo explotar en la prueba Trinity, antes del alba del 16 de julio de 1945, en Alamogordo, Nuevo México. Enrico Fermi estaba a 14 km de distancia, recostado en el suelo y mirando hacia lado opuesto al de la bomba. Después de que todo el cielo se iluminó con increíble brillantez, Fermi se puso de pie y empezó a dejar caer trocitos de papel al suelo. Éstos empezaron a caer a sus pies en el aire en calma y en silencio. Cuando pasó la onda de choque, unos 40 s después de la explosión, el papel después en el aire saltó unos 5 cm, alejándose del punto cero. a) Suponga que la onda de choque del aire se propagó igualmente en todas direcciones sin absorción. Encuentre el cambio en el volumen de una esfera de 14 km de radio cuando se expande 5 cm. b) Encuentre el trabajo PΔV realizado por el aire en esta esfera en la siguiente capa de aire más alejada del centro. c) Suponga que la onda de choque llevaba una energía del orden de una décima parte la energía de la explosión. Haga una estimación del orden de magnitud de la energía liberada por la bomba. d) Una tonelada de TNT en explosión libera 4.2 GJ de energía. ¿Cuál es el orden de magnitud de la energía de la prueba Trinity en toneladas equivales de TNT? El amanecer dejó ver la nube en forma de hongo. El conocimiento inmediato de Fermi acerca de la energía liberada por la bomba concordaba con lo que había determinado días antes mediante el análisis de complicadas mediciones.

Solución:

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