Física

Universidad Cuántica U-c-3

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La radiación emitida por electrones que caen de un estado energético de 30,4 eV a otro de 5,54 eV se utiliza para irradiar un metal y producir efecto fotoeléctrico. Determinar: (a) La longitud de onda y frecuencia de la radiación utilizada; (b) El número de fotones por unidad de tiempo y área que llegan al metal si está radiación tiene una intensidad de 3 mW/m2; (c) el trabajo de extracción del metal si el potencial de frenado medido es de 22,4 V; (d) la frecuencia umbral para la emisión fotoeléctrica del metal utilizado.

SOL.: a) λ = 5 . 10-8 m, v = 6.1015 Hz; b) 7,6.1014 fotones/m2s; c) Wo = 4 . 10-18 J;  d) vo = 6.1014 Hz

Universidad Cuántica U-c-3

Universidad Cuántica U-c-2

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El cesio metálico se usa mucho en fotocélulas y en cámaras de televisión ya que tiene la energía de ionización más pequeña de todos los elementos estables. (a) ¿Cuál es la energía cinética máxima de un fotoelectrón emitido por el cesio a causa de una luz de 500 nm? (Téngase en cuenta que no se emiten fotoelectrones si la longitud de onda de la luz utilizada para irradiar la superficie del cesio es mayor de 660 nm); (b) Usar la masa en reposo del electrón para calcular la velocidad del fotoelectrón del apartado (a).

DATOS: h= 6’62•10-34J•s; c= 3.108 m/s; me= 9’11 0-31 kg

SOL.: (a) Ecmax= 9,629 • 10-20J; (b) v = 4,60 . 105 m/s

Universidad Cuántica U-c-2

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica-M-67

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a) Razone la veracidad o falsedad de las siguientes frases: (i) La energía cinética y potencial toman siempre valores positivos; (ii) en un campo gravitatorio una masa en reposo comienza a moverse hacia donde su energía potencial disminuye.

b) Un objeto de 2 kg con una velocidad inicial de 5 m s-1 se desplaza 20 cm por una superficie horizontal para, a continuación, comenzar a ascender por un plano inclinado 30°. El coeficiente de rozamiento entre el objeto y ambas superficies es 0,1. Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el objeto en ambas superficies y calcule la altura máxima que alcanza el objeto mediante consideraciones energéticas.

g= 9,8 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica-M-67

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica-M-67

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica-M-8

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Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:

a) Según la ley de la gravitación la fuerza que ejerce la Tierra sobre un cuerpo es directamente proporcional a la masa de éste. Sin embargo, dos cuerpos de diferente masa que se sueltan desde la misma altura llegan al suelo simultáneamente.

b) El trabajo realizado por una fuerza conservativa en el desplazamiento de una partícula entre dos puntos es menor si la trayectoria seguida es el segmento que une dichos puntos.

Ejercicio resuelto selectividad física Mecánica-M-8

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-104

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Dos masas puntuales de 5 y 10 kg, respectivamente, están situadas en los puntos (0,0) y (1,0) m, respectivamente.

a) Determine el punto entre las dos masas donde el campo gravitatorio es cero.

b) Calcule el potencial gravitatorio en los puntos A (-2,0) m y B (3,0) m y el trabajo realizado al trasladar desde B hasta A una masa de 1,5 kg. Comente el significado del signo del trabajo.

G = 6,67 .10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-104

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-94

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Un satélite artificial de 1200 kg se eleva a una distancia de 500 km de la superficie de la Tierra y se le da un impulso mediante cohetes propulsores para que describa una órbita circular alrededor de la Tierra.

a) Determine la velocidad orbital y el periodo de revolución del satélite.

b) Calcule el trabajo realizado para llevarlo desde la superficie de la Tierra hasta esa altura y la energía mecánica del satélite en órbita. Comente el signo de ambos resultados.

RT = 6370 km ; g = 9,8 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-94

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-91

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91–

Se lanza un cohete de 600 kg desde el nivel del mar hasta una altura de 1200 km sobre la superficie de la Tierra. Calcule:

a) Cuánto ha aumentado la energía potencial gravitatoria del cohete.

b) Qué energía adicional habría que suministrar al cohete para que escapara a la acción del campo gravitatorio terrestre desde esa altura.

G = 6,67.10– 11 N m2 kg-2 ; MT = 6.1024 kg ; RT = 6370 km

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio-G-91

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