Un cuerpo pesa 500 g en aire. Sumergido en agua tiene un peso aparente de 4 N y en aceite de 4.5 N. Calcule las densidades del cuerpo y del aceite.
Universidad
Ejercicio resuelto física universidad Fluidos e-flu-7
Una pelota de 50 cm3 de volumen y 30 g de masa se introduce a 2.5 m de profundidad en alcohol de densidad 0.81 g/cm3. Calcule la altura que alcanzará, fuera del líquido, cuando la dejemos en libertad.
Universidad Cuántica U-c-8
La energía de Fermi de la plata es 5.1 eV. Calcular a 300 K, la probabilidad de que esté ocupado un estado cuya energía es: (a) 5 eV; (b) 5’2 eV; (c) 6 eV; (d) Calcular la temperatura a la que la probabilidad de ocupación de un estado de 5’2 eV de energía es del 10%.
DATO: kB= 1’38.1 0-23 J/K
SOL.: (a) p(E1)= 97,95 %; (b) p(E2)= 2,05 %; (c) p (E3)= 7,84.10-14 %; (d) T= 527,67 K.
Universidad Cuántica U-c-5
Para los siguientes conjuntos de números cuánticos n, l, ml, indicar cuáles son correctos y qué orbital representan:
(a) 2, 2, 0 (b) 3, 2, 0 (c) 3, 0, 3 (d) 1, 1, 0 (e) 2, 1, 0.
Universidad Cuántica U-c-4
Calcular la longitud de onda asociada a una partícula que se mueve con una velocidad de 2 . 106 m/s si dicha partícula es: (a) un electrón; (b) un protón; (c) una bola de 0’2 kg de masa.
DATOS: me= 9’1 . 10-31 kg; mp= 1’65 . 10-27 kg; h= 6’62 . 10-34J• s
SOL.: a) λ1= 363,736 pm; b) λ2= 0,2 pm; c) λ3= 1,655 . 10-38 pm
Universidad Cuántica U-c-3
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-2
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-1
La intensidad de la luz solar en la superficie terrestre es aproximadamente de 1400 Wm-2. Si la energía media de los fotones se corresponde con una longitud de onda del orden de 600 nm, calcular el número de fotones que inciden sobre un área de 1 cm2 cada segundo.
SOL: N = 4,38 • 1017 fotones/s
Universidad Movimiento Ondulatorio U-9
Un bloque unido a un muelle oscila con una amplitud inicial de 12 cm. Tras 2.4 minutos de movimiento la amplitud ha decrecido a 6 cm.
a) ¿Cuánto tiempo ha de pasar para que la amplitud sea 3 cm?
b) Determine el valor b/m para este movimiento.
c) Determine el porcentaje de energía perdido en los 2,4 primeros minutos del movimiento.
Solución: a) 2.4 minutos. b) b/m = 9,6 x 10-3 s-1. c) 75 %.
Universidad Movimiento Ondulatorio U-8
Una pequeña esfera de masa m = 50 g cuelga de un hilo de longitud l = 1 m y que podremos suponer inextensible y sin masa. Si le comunicamos a la esfera una velocidad de 1 km/h, calcúlese:
a) Amplitud de la oscilación que llevará a cabo.
b) Energía potencial máxima que alcanzará la esfera (tómese como origen de energía potencial la posición de equilibro).
c) Altura máxima que alcanzará la esfera por encima del punto de equilibrio . Solución: a) θ0 = 5,08° . b) U = 1,92 x 10-3 J. c) h = 0,39 cm
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