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Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-102

21/04/2019 por rubensalvador

a) ¿Qué se entiende por estabilidad nuclear? Explique cualitativamente la dependencia de la estabilidad nuclear con el número másico.

b) En algunas estrellas predominan las fusiones del denominado ciclo de carbono, cuyo último paso consiste en la fusión de un protón con nitrógeno $_{7}^{15}\textrm{N}$ para dar $_{6}^{12}\textrm{C}$ y un núcleo de helio. Escriba la reacción nuclear y determine la energía necesaria para formar 1 kg de $_{6}^{12}\textrm{C}$

c = 3.10⁸ m s^-1; u = 1,67.10^-27 kg ; m( $_{1}^{1}\textrm{H}$ ) = 1,007825 u; m( $_{7}^{15}\textrm{N}$ ) = 15,000109 u; m ( $_{6}^{12}\textrm{C}$ ) = 12,000000 u; m( $_{2}^{4}\textrm{He}$ ) = 4,002603 u

Sol apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí

Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-102

Ejercicio resuelto selectividad física Óptica-Op-44

21/04/2019 por rubensalvador

Sobre la superficie de un bloque de vidrio de índice de refracción 1,60 hay una capa de agua de índice 1,33. Una luz amarilla de sodio, cuya longitud de onda en el aire es 589·10^-9 m, se propaga por el vidrio hacia el agua.

a) Describa el fenómeno de reflexión total y determine el valor del ángulo límite para esos dos medios.

b) Calcule la longitud de onda de la luz cuando se propaga por el vidrio y por el agua.

c = 3·10⁸m s^-1

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica Olimpiada M-O-5

16/10/201912/04/2019 por rubensalvador

Dos esferas de masas m1=m2=1 kg se encuentran en equilibrio estático sobre dos planos inclinados, tal y como se muestra en la figura. No existe rozamiento entre el plano inclinado y las esferas.

a) Realice un dibujo con todas las fuerzas que actúan sobre las dos esferas. Tenga en cuenta las fuerzas de acción reacción entre las esferas en la dirección de la recta OO´ que une sus centros.

b) Calcule el ángulo $\Theta$ que forma con la horizontal la recta OO’ y las fuerzas normales en los planos inclinados.

g=9,8 m s^-2

Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-104

11/04/2019 por rubensalvador

a) Enuncie la ley que rige la desintegración radiactiva identificando cada una de las magnitudes que intervienen en la misma, y defina periodo de semidesintegración y actividad de un isótopo radiactivo.

b) Uno de los isótopos que se suele utilizar en radioterapia es el ⁶⁰Co. La actividad de una muestra se reduce a la milésima parte en 52,34 años. Si tenemos 2.10¹⁵ núcleos inicialmente, determine la actividad de la muestra al cabo de dos años.

Sol apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí

Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-101

11/04/2019 por rubensalvador

a) Describa los procesos radiactivos alfa, beta y gamma.

b) Se ha producido un derrame de ¹³¹Ba en un laboratorio de radioquímica. La actividad de la masa derramada es de 1,85. 10¹⁶ Bq. Sabiendo que su periodo de semidesintegración es de 7,97 días, determine la masa que se ha derramado, así como el tiempo que debe transcurrir para que el nivel de radiación descienda hasta 1,85.10¹³ Bq.

1 u = 1,67.10^-27 kg; m(¹³¹Ba)= 130,906941 u

Sol apartado a) Mirar correspondiente entrada de teoría aquí

Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-100

29/04/201911/04/2019 por rubensalvador

a) Complete, razonadamente, las reacciones nucleares siguientes especificando el tipo de nucleón o átomo representado por la letra X y el tipo de emisión radiactiva de que se trata:

$_{83}^{210}\textrm{Bi}\rightarrow _{81}^{206}\textrm{Tl}+X$

$_{11}^{24}\textrm{Na}\rightarrow X+\beta$

$X\rightarrow _{91}^{234}\textrm{Pa}+\beta$

b) Determine razonadamente la cantidad de $_{1}^{3}\textrm{H}$ que quedará, tras una desintegración beta, de una muestra inicial de 0,1 g al cabo de 3 años sabiendo que el periodo de semidesintegración del $_{1}^{3}\textrm{H}$ es 12,3 años, así como la actividad de la muestra al cabo de 3 años.

m( $_{1}^{3}\textrm{H}$ ) = 3,016049 u; 1u =1,67 .10^-27 kg

Ejercicio resuelto selectividad física Electromagnetismo Olimpiada Em-O-2

26/04/201904/04/2019 por rubensalvador

En un ciclotrón las partículas se mueven en el interior de dos recipientes metálicos semicirculares denominados Ds, los cuales se sitúan dentro de un campo magnético perpendicular proporcionado por un electroimán. En la región en la que se mueven las partículas se realiza vacío para evitar que éstas sean dispersadas al chocar con las moléculas de aire. Entre las Ds se mantiene una diferencia de potencial V que se alterna en el tiempo con un periodo T, igual al periodo de ciclotrón (tiempo que tarda la carga en efectuar una vuelta completa). Esta diferencia de potencial crea un campo eléctrico en el espacio entre las Ds, acelerando las partículas. No existe campo eléctrico dentro de la Ds debido al blindaje metálico.

Considere un ciclotrón de 40 cm de radio que opera con un campo magnético de 0.02 T y que acelera protones con una diferencia de potencial de 1000 V. Los protones se emiten en reposo en el punto 1, y a continuación son acelerados por el campo eléctrico antes de entrar en las Ds. Determine:

a) El periodo de ciclotrón T.

b) El número de veces que es acelerado el protón antes de salir del ciclotrón.

c) La velocidad del protón al salir del ciclotrón.

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Eléctrico Olimpiada E-O-3

26/04/201904/04/2019 por rubensalvador

Cinco cargas puntuales positivas +Q están equidistantes sobre el arco de una semicircunferencia de radio R, como se indica en la figura. Se sitúa una carga negativa -q en el centro de curvatura del arco.

a) Determine la fuerza total sobre la carga –q debido a los cinco cargas +Q.

b) Determine el potencial eléctrico en el centro de curvatura si se retira la carga –q.

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica Olimpiada M-O-4

26/04/201904/04/2019 por rubensalvador

Una atracción de feria consta de una plataforma giratoria de diámetro D=8 m que gira con velocidad angular constante w. De la plataforma cuelgan sillas mediante cuerdas inextensibles de masa despreciable y longitud L=4 m. Cuando la plataforma gira las cuerdas forman un ángulo q con la vertical. Por razones de seguridad, el ángulo q debe ser inferior o igual a 30º. Si la masa de la silla más el niño es de m=30 kg, determine la velocidad angular máxima a la que puede girar la plataforma y la tensión en la cuerda .

g= 9,8 m/s ²

Ejercicio resuelto selectividad física nuclear-N-105

04/04/2019 por rubensalvador

a) Defina defecto de masa y energía de enlace de un núcleo y cómo están relacionadas entre sí.

b) Considere los núclidos $_{1}^{3}\textrm{H}$ y $_{2}^{4}\textrm{He}$ . Calcule cuál de ellos es más estable y justifique la respuesta.

1u = 1,67 .10^-27 kg; c = 3.10⁸ m s^-1; m( $_{1}^{3}\textrm{H}$ ) = 3,016049 u; m( $_{2}^{4}\textrm{He}$ ) = 4,002603 u; m_n = 1,008665 u; m_p= 1,007276 u

Solución apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí