Potencial Gravitatorio (V)

 

• Definición: Es la energía potencial gravitatoria por unidad de masa testigo colocada en un punto (V=Ep/m). Es una magnitud escalar.

• Varias masas: El potencial creado por varias masas en un punto del espacio es la suma escalar de los potenciales creados por las masas por separado.

• Concepto clave: Existe porque el campo es conservativa y se relaciona con el trabajo mediante: Wcampo=−mV.

• Origen de potenciales: Por convenio, el potencial es cero en el infinito (V=0 si r).

• Superficies equipotenciales: La unión de los puntos con el mismo potencial. En el caso de una masa puntual son esferas concéntricas. (dibujar)

• Fórmula: Escribe la expresión generada por una masa central M:

V=−GMr

• Leyenda y Unidades: Identifica las variables y pon obligatoriamente su unidad en el S.I.: Julios por kilogramo (J/kg)

• El signo negativo: Explica que el potencial es siempre negativo y que disminuye (se hace más negativo) al acercarse a la masa creadora.

Documento guía teoría

MADRID 2018 MODELO. CAMPO Y POTENCIAL GRAVITATORIO

 

MADRID 22. EXTRAORDINARIA COINCIDENTES. B1 POTENCIAL EN UN PUNTO

 

O26. V ESCAPE. V ORBITAL

 

Datos del bloque: Masa de la Tierra (MT): 5,97×1024 kg. Radio de la Tierra (RT): 6,37×106 m. Constante de gravitación universal (G): 6,67 × 10-11 N m2/kg2.   a)    Deduce la expresión de la velocidad de escape desde la superficie de un planeta de radio R y masa M. Un fragmento desprendido de un satélite de comunicaciones con masa m=1500 kg describe una órbita circular alrededor de la Tierra a una altura h=600 km sobre su superficie. Desde la superficie terrestre se lanza una sonda de recolección con el objetivo de alcanzar dicha órbita. Se desprecia el rozamiento atmosférico y la rotación de la Tierra. b)    Calcula la velocidad orbital del fragmento en esa órbita. Determina la energía mecánica del fragmento en dicha órbita. c)     Calcula la velocidad de escape desde la superficie de la Tierra. ¿Cuál debe ser la energía mínima con la que debe lanzarse la sonda de recolección desde la superficie terrestre para alcanzar y quedar en la órbita circular del fragmento?

ORDINARIA 25. pOTENCIAL, ENERGÍA Y VESCAPE

 

a)    Suponiendo que los planetas del Sistema Solar se mueven en órbitas circulares con los radios orbitales dados en la siguiente tabla, obtenga la masa del Sol y el periodo orbital de Venus y Marte    Planeta Venus Tierra Marte Radio orbital (millones de km) 106 147 223 Radio del planeta (veces el radio de la Tierra) 0,95 1,00 0,53 Masa (veces la masa de la Tierra) 0,72 1,00   Periodo orbital (días terrestres)   365     b)    Explique qué es el potencial gravitatorio y dé la expresión del potencial gravitatorio generado por una masa m a una distancia r.   c)     Calcule la energía mecánica del planeta Venus en su órbita y la masa de Marte en términos de la masa Terrestre, si la velocidad de escape de Marte es la mitad que la de la Tierra.   Datos: Constante de gravitación universal: 6,67·10-11 N·m2/kg2; Radio de la Tierra: 6370 km; Masa de la Tierra: 5,972·1024 kg.

 https://masfisicoquefisiquini.blogspot.com/2026/09/junio-18-conservacion-del-momento.htmlhttps://masfisicoquefisiquini.blogspot.com/2026/09/junio-18-conservacion-del-momento.html

madrid 2023 extraordinaria

 

madrid 22 modelo

 

MADRID. 2024-Extraordinaria-Coincidentes

 

j94a. Velocidad para alcanzar una altura. g

 

Un planeta de radio R = 6,37·106 m y masa M = 1,2·1025 Kg. atrae a un cuerpo. Éste se lanza verticalmente con velocidad vo desde su superficie y se eleva hasta una altura máxima de h = R/2. Calcula: El valor de vo. El valor de la aceleración de la gravedad, go, en la superficie del planeta. Datos: Constante de Gravitación Universal: 6,67·10-11 N·m²/kg²

j19a. Aceleración centrípeta. Periodoorbital. g y Em

 

a) Explique el concepto de campo gravitatorio.  Un satélite de masa 350 kg describe órbitas circulares alrededor de la Tierra a una altura de 630 km sobre la superficie.  b) ¿Cuánto vale la aceleración centrípeta del satélite? ¿Cuál es su período orbital?  c) ¿Cuánto vale la intensidad del campo gravitatorio creado por la Tierra a esta altura? ¿Cuál es la energía mecánica del satélite?  Datos: G = 6,67 x 10-11 N·m2·kg-2; MTierra = 5.98 x 1024 kg; RTierra = 6,37 x 106 m

s20a. Energía mecánica. Cambio de órbita

 

a)     Explica el concepto de energía potencial gravitatoria. ¿Qué energía potencial gravitatoria tiene una partícula de masa m situada a una distancia r de otra de masa M? Un satélite de masa m = 100 kg realiza una órbita circular terrestre con un radio que es dos veces el de la Tierra, r = 2 RTierra. b)     Calcula el valor de su energía mecánica. c)      Determina la cantidad de energía que será necesario suministrarle para desplazarlo a una órbita de radio tres veces el terrestre, r’ = 3 RTierra.  Datos: G = 6,67 x 10-11 N·m2·kg-2; MTierra = 5.97 x 1024 kg; RTierra = 6371 km

023A. Energía orbital. Radio de la órbita

 

Se desea colocar en órbita circular un satélite geoestacionario de forma que una vez en su órbita parezca inmóvil en el cielo para un observador en la Tierra. a)     ¿A qué distancia del centro de la Tierra debe ponerse en órbita el satélite para que esto ocurra? b)     ¿Cuánta energía se le debe proporcionar para ponerlo en órbita desde la superficie de la Tierra si el satélite tiene una masa de 120 kg? Despreciar la energía cinética inicial debida a la rotación de la Tierra. c)      Escribe la expresión de la energía potencial gravitatoria del satélite una vez en órbita, explicando cada una de sus variables y sus unidades.  Datos: Masa de la Tierra: 5,972 × 1024 kg; cte. de Gravitación universal: 6,67 × 10-11 N m2/kg2; radio de la Tierra: 6371 km; periodo de rotación de la Tierra: 1 día.  SOLUCIÓN

MADRID 2017. JUNIO COINCIDENTES.

 

E23A. g, Em, T, E potencial

 

Un satélite de 80 kg se encuentra en órbita circular alrededor de la Tierra a una altura de 586 km sobre la superficie. a)     Calcula el campo gravitatorio de la Tierra a dicha altura y la Energía del satélite. b)     ¿Cuál es el periodo de la órbita del satélite alrededor de la Tierra? c)      Explica el concepto de Energía potencial gravitatoria y da su expresión para una masa m que orbita a una distancia r de otra masa M. Datos: Radio de la Tierra: 6370 km, cte. de Gravitación universal: 6,67 × 10-11 N m2/kg2, Masa de la Tierra: 5,972 × 1024 kg.

S19A. Periodo de rotación. Energía mecánica

 

a) Explique el concepto de energía potencial gravitatoria. ¿Qué energía potencial gravitatoria tiene una partícula de masa m situada a una distancia r de otra partícula de masa M?  El 4 de octubre de 1957 se lanzó al espacio el primer satélite artificial, el Sputnik, que describió una órbita a 586 km de altura sobre la superficie de la Tierra. Suponiendo que esta órbita era circular y sabiendo que la masa del Sputnik era 83,6 kg, calcule:  b) El período de rotación del satélite en la órbita que describió alrededor de la Tierra y la velocidad a la que iba el Sputnik.  c) La intensidad del campo gravitatorio en su órbita y la energía mecánica del satélite.  Datos: G = 6,67 x 10-11 N·m2·kg-2; MTierra = 5.98 x 1024 kg; RTierra = 6,37 x 106 m

O23B 3ª Ley de Kepler.

 

Suponiendo que la Luna traza una órbita circular alrededor de la Tierra de radio 3,84 × 108 m, a)     Deduce la 3ª ley de Kepler aplicando la dinámica newtoniana al caso de órbitas circulares. b)     ¿Calcula la velocidad orbital y el periodo de la órbita lunar? c)      Si la Luna tuviera el doble de masa y orbitara a la misma distancia, ¿Cuál sería el periodo de la órbita? Justifica la respuesta. Datos: Masa de la Tierra: 5,972 × 1024 kg; cte. de Gravitación universal: 6,67 × 10-11 N m2/kg2

 FECHAR EXAMEN

J17B. VELOCIDAD ORBITAL Y MASA DE UN ASTRO.

 

a)      Enuncie y explique la ley de gravitación universal. La nave Apolo 11 permitió la llegada del hombre a la Luna en 1969. Para ello orbitó alrededor de ella con un periodo de 119 minutos y a una distancia media del centro de la Luna de 1850 km. Suponiendo que su órbita fue circular, determine: b)      La velocidad orbital del Apolo 11. c)      La masa de la Luna.

S17A. reducción de la gravedad con la altura. concepto de campo.

 

a)      Explique el concepto de campo gravitatorio. ¿Qué campo creará una partícula? ¿Y varias partículas? El planeta Marte es aproximadamente esférico, de radio RM = 3,39.106 m, y el valor de la gravedad en su superficie es gM = 3,71 m/s2 b)      Calcule la densidad media del planeta Marte y la velocidad de escape desde su superficie. c)      Calcule a qué altura sobre la superficie de Marte el valor de la gravedad se reduce a la mitad. Datos: Constante de gravitación universal, G = 6,67.10-11N•m2•kg-2

S18B. g en punto medio entre dos astros

 

a)      Enuncie y comente la Ley de Gravitación Universal. Caronte es un satélite que orbita alrededor de Plutón con una órbita prácticamente circular de periodo 6,39 días. b)      A partir de los datos de Caronte y Plutón, calcule la masa de Plutón. c)      Calcule el campo gravitatorio (módulo, dirección y sentido) en el punto medio de la línea que une los centros de Caronte y Plutón. Datos: Constante de gravitación universal, G=6,67∙10-11N∙m2∙kg-2;  masa de Caronte, MC=1,52∙1021 kg; distancia Plutón-Caronte, r = 19570 km

S11A. LGU. g marte y tierra

 

a)      Escribe y comenta la Ley de Gravitación Universal b)      Calcula la intensidad de campo gravitatorio gM en la superficie de Marte. ¿A qué altura sobre la superficie de la Tierra coincide el valor de la intensidad del campo gravitatorio terrestre g con la  gM calculada para la superficie de Marte?  Datos: G = 6,67·10-11 N·m2·kg-2.;  MTierra = 5,97·1024 kg;  MMarte = 6,42·1023 kg, RTierra = 6,38·106 m;  RMarte = 3,40·106 m,

MADRID. 2023 ORDINARIA. B1. VELOCIDAD ORBITAL. CAMPO GRAVITATORIO ENTRE LA TIERRA Y LA LUNA

 

S15A. CAMPO GRAVITATORIO. g EVEREST. VELOCIDAD ORBITAL

 

a)      Explique el concepto de campo gravitatorio creado por una o varias partículas. b)      La intensidad del campo gravitatorio de la Tierra a nivel del mar es g0 = 9,81 m/s2. Calcule el valor en lo alto del Everest, de 8850 m de altitud sobre el nivel del mar. c)       Si lanzamos desde la cima del Everest un proyectil en dirección perpendicular al radio terrestre, ¿cuál debe ser su velocidad para que describa una órbita circular alrededor de la Tierra? (Desprecie los efectos del rozamiento con la atmósfera). Datos:  Radio de la Tierra, RT = 6,38·106 m

2026 ORDINARIA 2B MADRID. SUPERPOSICIÓN CAMPOS.

 

J10B. MOMENTO ANGULAR. VELOCIDAD ORBITAL. GEOESTACIONARIA

 

1. Define el momento angular de una partícula. Justifica su teorema de conservación.

2. Un satélite de masa m = 200 kg describe una órbita circular geoestacionaria alrededor de la Tierra. Determina la velocidad orbital del satélite y el módulo de su momento angular respecto al centro de la Tierra.

Datos: G = 6,67·10^-11 N·m²·kg^-2 ; M_T = 5,97·10²⁴ kg ; R_T = 6,38·10⁶ m

O21A. radio órbita y velocidad orbital

 

a) Escribe y comenta la ley de Gravitación Universal. La Estación Espacial Internacional (ISS) realiza 15,49 revoluciones por día alrededor de la Tierra. Considerando que sigue una órbita aproximadamente circular: b) ¿A qué altura por encima de la superficie terrestre se encuentra la estación espacial ISS? c) ¿A qué velocidad se desplaza?  Datos: G = 6,67 x 10-11 N·m2·kg-2; MTierra = 5.97 x 1024 kg; RTierra = 6371 km

E24B. KEPLER Y MASA DE LA TIERRA CON 3ªLEY

 

El astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler enunció sus tres famosas leyes en 1609 (las dos primeras) y 1619 (la tercera). a)     Enuncia y explica las tres leyes de Kepler. Indica qué magnitudes están involucradas y cuáles son sus unidades. b)     Utiliza la tercera Ley de Kepler para calcular la masa de la Tierra, sabiendo que la Luna tarda 27,32 días en dar una vuelta completa a la Tierra y que su radio orbital promedio es de 384.402 km.   Datos: constante de gravitación universal: G = 6,67·10-11 N·m2/kg2.

O22B. 3ª LEY DE KEPLER

 

Suponiendo que la Luna traza una órbita circular alrededor de la Tierra de radio 3,84 × 108 m, a)     Deduce la 3ª ley de Kepler aplicando la dinámica newtoniana al caso de órbitas circulares. b)     ¿Calcula la velocidad orbital y el periodo de la órbita lunar? c)      Si la Luna tuviera el doble de masa y orbitara a la misma distancia, ¿Cuál sería el periodo de la órbita? Justifica la respuesta. Datos: Masa de la Tierra: 5,972 × 1024 kg; cte. de Gravitación universal: 6,67 × 10-11 N m2/kg2

SEPTIEMBRE 16. OPCIÓN B

 a) Enuncie y explique las Leyes de Kepler.

b) Las órbitas de dos de los planetas de la estrella Cervantes⁽¹⁾,  llamados Quijote y Sancho, tienen radios de 1,54 U.A. y 0,93 U.A. respectivamente. Quijote tarda 646 días en dar una vuelta alrededor de Cervantes. Calcule el periodo orbital de Sancho.

c) Obtenga la relación entre las velocidades orbitales de Quijote y Sancho.

S19B (NO ES NECESARIO USAR G PARA RESOLVER EL EJERCICIO)

 

a) Enuncie y explique las leyes de Kepler.  b) La Tierra y Venus describen órbitas en torno al Sol, siendo el radio medio de la órbita de Venus 0,72 veces el radio orbital de la Tierra. Suponiendo válida la aproximación de órbitas circulares, calcule la duración del año ‘venusiano’.  c) Determine la relación de las velocidades orbitales y el cociente entre los momentos angulares de la Tierra y de Venus, con respecto al centro del Sol.  Datos: G = 6,67·10-11 N·m2·kg-2. MTierra = 5,98·1024 kg; MVenus = 4,87·1024 kg, año terrestre = 365 días.

JUNIO 18 A. CONSERVACIÓN DEL MOMENTO ANGULAR

 

a)      Momento angular de una partícula respecto de un punto: definición; teorema de conservación. El cometa Halley describe una órbita elíptica de gran excentricidad en torno al sol. La relación de distancias al sol en el afelio, Ra, y en el perihelio, Rp, es Ra /Rp = 62. b)      Calcule la relación (cociente) entre los valores en el afelio y en el perihelio de las siguientes magnitudes del cometa Halley: momento angular respecto del sol, energía cinética y energía potencial gravitatoria..

SEPTIEMBRE 18 OPCIÓN A. LEYES DE KEPLER. TERCERA LEY

a)      Enuncie y explique las Leyes de Kepler. Ío y Calisto son dos satélites que orbitan alrededor de Júpiter. Ío tiene un periodo orbital de 1,8 días y el radio de su órbita es 6 veces el radio de Júpiter. El periodo orbital de Calisto es de 16,7 días. b)      Suponiendo que Ío y Calisto describen órbitas circulares, calcule el radio de la órbita de Calisto. Dato: radio de Júpiter, RJ=71500 km.

REFLEXIÓN TOTAL. J17B

 

a)   Enuncie y explique las leyes de la reflexión y de la refracción de la luz. Una lámina de aceite (índice de refracción n = 1,47) de caras planas y paralelas y espesor d se encuentra entre el aire y el agua. Un rayo de luz monocromática de frecuencia  f = 5.1014 Hz incide desde el agua en la lámina. b)   Determine las longitudes de onda del rayo en el agua y en el aceite. c)   Calcule el ángulo de incidencia en la superficie de separación agua-aceite a partir del cual se produce reflexión total interna en la superficie de separación aceite-aire. Datos: Índice de refracción del agua, nagua = 1,33; índice de refracción del aire, naire = 1; velocidad de la luz en el vacío, c = 3·108 rn·s-1.

FUERZA DE LORENTZ. J17B

 

a)    Escribe la expresión de la Fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula de carga q que se mueve con velocidad  en una región donde hay un campo magnético . Explica las características de esta fuerza y qué circunstancias deben cumplirse para que la partícula describa una trayectoria circular. b)   Un electrón de velocidad inicial nula es acelerado mediante un campo eléctrico entre dos placas entre las que existe una diferencia de potencial ΔV= 500 V. Después penetra en una región donde existe un campo magnético perpendicular a  y de intensidad = 10-.3 T. Calcula la velocidad v que tiene el electrón al pasar por la segunda placa y el radio R de la trayectoria que describe en la región de campo B.   Datos: Carga del electrón: e = 1,6.10-19 C; masa del electrón me = 9,1.10-31 kg.

ESCALA DECIBÉLICA J19B

 J19B Considere un tubo de órgano lleno de aire, abierto por sus dos extremos en el que se generan ondas estacionarias.

 a) Se comprueba que en su tercer armónico el aire vibra con una frecuencia de 510 Hz. ¿Cuál es la longitud del tubo? Dibuje el perfil de la onda estacionaria, indicando la posición de nodos y vientres.

b) Si la nota se toca con una potencia P=10 W y produce a una distancia de 1 m una intensidad sonora determinada. ¿En cuántos decibelios aumenta esta intensidad sonora a la misma distancia si se toca la nota con una potencia 2P?

 Dato: vsonido = 340 m/s

MAS J14

 Todos sabemos que fuera del campo gravitatorio de la Tierra los objetos pierden su peso y flotan libremente. Por ello, la masa de los astronautas en el espacio se mide con un aparato (Body Mass Measurement Device) que se basa en el movimiento vibratorio armónico. Cuando el astronauta se coloca en él, el aparato inicia un movimiento vibratorio y mide el periodo de oscilación, a partir del cual calcula la masa del astronauta.

Supongamos que el aparato dispone de un muelle de constante elástica K = 900 N/m. Cuando se coloca en el aparato un astronauta de masa m, medimos un periodo de oscilación de T = 2 s.

a)      Calcular la masa m del astronauta

b)      Calcular la amplitud máxima A para que la aceleración de la masa no supere a_max = g₀/4, donde g₀ = 9,81 m/s² es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra. Calcular la velocidad máxima para dicha amplitud.

c)      En t = 0 el astronauta se separa una distancia x₀ = A hacia la derecha y se suelta con velocidad nula. Escribir la ecuación de la posición del astronauta en función del tiempo en unidades  S.I. Representarla gráficamente para dos periodos de oscilación.

Guias rápidas teoría

 Guia rápida teoría gravitación

Guía rápida teoría electrostática

Guía rápida teoría electromagnetismo

Guía rápida MAS y ondas

Guía rápida óptica

Guía rápida física moderna

ESTRUCTURA EXAMEN PAU

 

J09A

 

Escribe y comenta la Ley de Gravitación Universal. El satélite meteorológico SMOS (Soil moisture and ocean salinity) de masa 683 kg se pretende colocar en órbita circular (polar) a una altura h = 755 km sobre la superficie terrestre. 1. Calcula la variación que experimentará el peso del satélite en la órbita, respecto al que tiene en la superficie terrestre. 2. Determina la velocidad orbital del satélite y el número de veces que recorrerá la órbita cada día. Datos: G = 6,67·10-11 N·m²·kg-2 ; MT = 5,97·1024 kg ; RT = 6,38·106 m

J07B

 

1. Explica qué es la fusión nuclear. ¿Cuál es la diferencia básica entre fusión y fisión nuclear?.

2. Considera la reacción de fusión

Calcula la energía que podría obtenerse a partir de 1 gramo de deuterio mediante esta reacción. Expresa tu resultado en Julios.

Masa atómica del ²H: 2,0141 u ; 1 u = 1,66·10^-27 kg ; e = 1,6·10^-19 C.

23O

 

Si al cabo de 30 días, la actividad radiactiva de cierto elemento ha descendido un 20%, a) ¿Cuál es la constante de desintegración, λ? b) ¿Cuál es el periodo de semidesintegración? c) Explica la Ley de desintegración radiactiva.

24E

 

En 1949, el químico Willard Libby se interesó por la antigüedad que tenía nuestro planeta y descubrió que el carbono 14 podía convertirse en un método de datación. a)     Describe en qué consiste el método del carbono 14 y obtén su vida media si su periodo de semidesintegración es de 5730 años. b)     ¿Cuál es la edad de un fósil en el que la actividad radiactiva del carbono 14 es un 15% de la inicial?

S15A

 

a)      Escriba la ecuación de De Broglie. Comente su significado físico. b)      Dos partículas poseen la misma energía cinética. Determine la relación entre las longitudes de onda de De Broglie correspondientes a las dos partículas, si la relación entre sus masas es m1 = 20 m2

J24O

 

Contesta a las siguientes preguntas:  a)     Enuncia y explica la hipótesis de De Broglie.  b)     Un electrón se acelera de forma que adquiere una energía cinética de 980 eV. ¿Cuál es la longitud de onda asociada al electrón?  c)      Si se desea frenar el electrón, ¿a qué diferencia de potencial electrostático habrá que someterlo? Haz un dibujo mostrando hacía dónde se desplaza el electrón y las dos placas, positiva y negativa, entre las que se introduce la diferencia de potencial electrostático.   Datos: constante de Planck: h = 6,63·10-34 J·s; carga del electrón: qe = -1,60·10-19 C; masa del electrón: me = 9,1·10-31 kg; 1 eV = 1,60·10-19 J.

S19A

 a)     Enuncie y explique la Ley de desintegración exponencial radiactiva.

 Un gramo de unos restos óseos contiene 9,5 x 10⁸ átomos de carbono 14 (C-14). El análisis de una muestra actual de características similares revela que en el momento de la muerte de los animales los huesos tenían 6,9 x 10⁹ átomos de C-14 por cada gramo.

 b)     Calcule la constante de desintegración y determine la antigüedad de los restos si sabemos que el período de semidesintegración del C-14 es de 5730 años.

J21O

 

a)     Enuncia y explica la Ley de desintegración exponencial radiactiva.  b)     Para realizar una tomografía de emisión de positrones (PET) a un paciente, se inyecta un contraste con 18F, que es un isótopo radiactivo. Este isótopo del flúor tiene un periodo de semidesintegración de 76,1 minutos. ¿Al cabo de cuánto tiempo quedará en el organismo del paciente sólo el 10% de la cantidad inicial?

J22O

 

a)     Define las siguientes magnitudes asociadas a los procesos de desintegración radiactiva: Actividad radiactiva (A), periodo de semidesintegración (T) y vida media (τ). b)     El tritio  se utiliza para la datación de vinos. Tiene un período de semidesintegración de 12,33 años. Calcula cuanto tiempo ha estado envasado un vino si su actividad actual es un 10% de la inicial.

S15A

 

a)      Explique qué es la fusión nuclear. ¿Cuál es la diferencia básica entre fusión y fisión nuclear? b)      Uno de los procesos que utilizan las estrellas para convertir hidrógeno en helio es el denominado ciclo de carbono. La reacción nuclear viene dada por Calcule la energía que se genera a partir de 1 kg de  mediante esta reacción. Exprese el resultado en Julios. Datos:  m() = 15,000108 u;  1 u = 1,66·10-27 kg;  1 eV = 1,60·10-19 J;  1 MeV = 106 eV

S00B

 

1. Explica brevemente qué es la fusión nuclear.

2. Calcula la energía que se libera en el siguiente proceso de fusión nuclear, expresando el resultado en Julios y MeV.

Las masas de los núcleos de Hidrógeno, Deuterio y Tritio son, respectivamente: 1,007825 u, 2,014102 u y 3,016049; 1 u = 1,66·10^-27 kg; e = 1,6·10^-19 C ; c = 3,00·10⁸ m/s

PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG

Enuncia el principio de incertidumbre de Heisenberg y aplícalo a una bola de 100 g de masa que se mueve a 30 m/s si hemos medido su velocidad con una exactitud del 0,1 %.

Dato: Constante de Planck: h = 6,626·10^-34 J.s

SOLUCIÓN

O24

a)     Enuncia y explica la hipótesis de De Broglie. b)     Un electrón se acelera de forma que adquiere una energía cinética de 980 eV. ¿Cuál es la longitud de onda asociada al electrón? c)      Si se desea frenar el electrón, ¿a qué diferencia de potencial electrostático habrá que someterlo? Haz un dibujo mostrando hacía dónde se desplaza el electrón y las dos placas, positiva y negativa, entre las que se introduce la diferencia de potencial electrostático.  Datos: constante de Planck: h = 6,63·10-34 J·s; carga del electrón: qe = -1,60·10-19 C; masa del electrón: me = 9,1·10-31 kg; 1 eV = 1,60·10-19 J.

E25 DE BROGLIE

 a)     Escriba la ecuación de De Broglie y comente su significado e importancia física.

b)     Se lanza un electrón a una velocidad de 2,04·10⁶ km/h, calcule su energía cinética y su longitud de onda asociada.

 Datos: Masa del electrón: 9,1·10^-31 kg; Constante de Planck: 6,626·10^-34 J·s.

c)      Un láser de He-Ne emite fotones de longitud de onda igual a 632,8 nm. Calcule la frecuencia de cada fotón y la energía asociada.

 Datos: Velocidad de la luz: 3·10⁸ m/s; Constante de Planck: 6,626·10^-34 J·s

MADRID 2024 JULIO COINCIDENTES. FOTOELÉCTRICO+DUALIDAD

 

EVAU. JUNIO 2010

Ahora ya podéis empezar a resolver exámenes de Evau al completo, como este:


 EXAMEN EVAU. JUNIO 2010

O25A

 

a)     Defina el trabajo de extracción (o función trabajo) de un material y el potencial de frenado, enmarcando ambos conceptos dentro del efecto fotoeléctrico. b)     Se tiene un metal cuyo trabajo de extracción o función trabajo es de 4 eV, calcule la mínima frecuencia de la luz con la que se conseguiría arrancar electrones del metal. Si se ilumina con una frecuencia doble de la obtenida, ¿cuál sería el potencial de frenado de los electrones? Datos: 1 eV = 1,6·10-19 J; velocidad de la luz: 3·108 m/s; constante de Planck: 6,626·10-34 J·s.