Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-180

a)Un planeta B tiene la mitad de masa que otro planeta A, y la velocidad de escape del planeta B es el triple que la de A. Deduzca la expresión de la velocidad de escape y determine razonadamente la relación entre los radios de ambos planetas.

b)De un planeta se desconoce su masa, aunque se sabe que la gravedad en su superficie es la misma que en la superficie de la Tierra y que su radio es un 80% del radio terrestre. i)Determine la masa del planeta. ii)Calcule la velocidad de escape del planeta.

G = 6,67·10-11N m2kg-2; MT= 5,98·1024kg; RT= 6370 km

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-180

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-179

a) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: i) ¿Puede ser negativo el trabajo realizado por una fuerza gravitatoria? ii) ¿Puede ser negativa la energía potencial gravitatoria?

b) Una partícula de masa m desconocida se encuentra en el origen de coordenadas. Sabiendo que la componente x del campo gravitatorio en el punto A(2, 2) m creada por dicha masa es –1,18·10-11 N kg-1, determine: i) el valor de la masa m; ii) el trabajo que realiza el campo gravitatorio para llevar una partícula de masa M = 5 kg desde el punto B(4, 0) m al punto A(2, 2) m.

G = 6,67·10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-179

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-179

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-168

a) Una partícula se mueve en un campo gravitatorio constante y uniforme. Discuta la veracidad de las afirmaciones: i) Si la partícula se mueve en la dirección y sentido del campo su energía potencial aumenta, y si lo hace perpendicularmente no varía. ii) En ambos casos la energía cinética no cambia.

b) Un objeto de 3 kg de masa desciende, partiendo del reposo, desde una altura de 1,5 m por un plano inclinado de coeficiente de rozamiento 0,1 que forma un ángulo de 45º con la horizontal. Posteriormente continúa moviéndose por una superficie horizontal de coeficiente de rozamiento 0,2 hasta detenerse. i) Dibuje las fuerzas que actúan sobre el objeto cuando desciende por el plano inclinado y al moverse en la superficie horizontal, y calcule los módulos de las fuerzas de rozamiento. ii) Mediante consideraciones energéticas, calcule la distancia que recorre el objeto en la superficie horizontal hasta detenerse.

g = 9,8 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-168

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-168

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-167

a) El planeta A tiene dos veces más masa que el planeta B y radio cuatro veces menor. Determine la relación entre las velocidades de escape desde las superficies de ambos planetas.

b) La masa de la Luna es 0,012 veces la masa de la Tierra, y el radio lunar es 0,27 veces el radio de la Tierra. Calcule: i) La aceleración de la gravedad en la superficie de la Luna. ii) La velocidad de escape de un objeto desde la superficie de la Luna.

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

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-167

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-166

a) Represente gráficamente las líneas del campo gravitatorio y las superficies equipotenciales creadas por una masa puntual M. Responda razonadamente: i) ¿Se pueden cortar dos líneas de campo? ii) ¿Cómo varía el potencial gravitatorio al alejarnos de la masa M?

b) Dos masas puntuales m1 = 2 kg y m2 = 4 kg están situadas en los puntos A(-3,0) m y B(0,1) m, respectivamente. Calcule razonadamente: i) El campo gravitatorio en el punto C(0,-1) m. ii) La fuerza que ejercerá el campo sobre una masa m3 = 0,5 kg situada en ese punto.

G = 6,67·10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-173

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Gravitatorio G-173

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-111

a) Un mesón π tiene una masa 275 veces mayor que la de un electrón. i) ¿Qué relación existe entre las longitudes de onda de De Broglie del mesón y el electrón si ambos se mueven con la misma velocidad? ii) ¿Y si se mueven de modo que poseen la misma energía cinética? Razone sus respuestas.

b) Las moléculas de hidrógeno gaseoso (H2), en condiciones estándar, se mueven a una velocidad promedio de 1846 m s-1. Resuelva los siguientes apartados razonadamente. i) ¿Cuánto vale la longitud de onda de De Broglie promedio de las moléculas de hidrógeno? ii) ¿A qué velocidad debería moverse un electrón para tener la misma longitud de onda que las moléculas de hidrógeno?

h = 6,63·10-34 J s; m(H2)= 3,346·10-27 kg; me = 9,1·10-31 kg

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-111

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-110

a) A partir de la ecuación del efecto fotoeléctrico, razone si es cierta o falsa la siguiente afirmación: “La energía cinética máxima de los electrones emitidos varía linealmente con la frecuencia de la luz incidente”.

b) Para medir el trabajo de extracción de un metal, A, se hace incidir un haz de luz monocromática sobre dos muestras, una de dicho metal, y otra de un metal, B, cuyo trabajo de extracción es de 4,14 eV. Los potenciales de frenado de los electrones producidos son 9,93 V y 8,28 V, respectivamente. Calcule razonadamente: i) La frecuencia de la luz utilizada. ii) El trabajo de extracción del metal A.

e = 1,6·10-19 C; h = 6,63·10-34 J s

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-110

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-110

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-109

a) Indique, razonando la respuesta, si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: “En el efecto fotoeléctrico, los electrones emitidos por el metal tienen la misma energía que los fotones incidentes”.

b) Al iluminar un electrodo de platino con dos haces de luz monocromáticas de longitudes de onda 1,5·10-7 m y 1·10-7 m, se observa que la energía cinética máxima de los electrones emitidos es de 3,52 eV y 7,66 eV, respectivamente. Determine razonadamente: i) La constante de Planck. ii) La frecuencia umbral del platino.

c = 3 ·108 m s-1; e = 1,6 ·10-19 C

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-109

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-109

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-108

a) Al incidir un haz de luz de cierta frecuencia sobre un metal se produce efecto fotoeléctrico. i) ¿Qué condición cumple la frecuencia de la luz para que se produzca dicho efecto? ii) ¿Qué ocurrirá si se aumenta la intensidad de dicho haz? Razone las respuestas.

b) La máxima longitud de onda con la que se produce el efecto fotoeléctrico en el calcio es de 4,62·10-7 m. Calcule: i) La frecuencia umbral del calcio. ii) Su trabajo de extracción. iii) La energía cinética máxima de los electrones emitidos cuando se ilumina una lámina de calcio con luz ultravioleta de 2,5·10-7 m.

h = 6,63·10-34 J s; c = 3·108 m s-1

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-108

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-108

Ejercicio resuelto Selectividad física Campo Eléctrico E-85

a) Tenemos dos partículas cargadas idénticas separadas una distancia d. i) ¿Puede ser nulo el campo eléctrico en algún punto próximo a ellas? ii) ¿Y el potencial electrostático? Razone las respuestas.

b) Una partícula con carga q1 = 3·10−6 C está fija en el punto (2,0) m del plano XY. En el punto (5,0) m, se abandona una partícula con carga q2 = 5·10−6 C y masa m = 1,5·10−4 kg. Calcule razonadamente: i) El módulo de la velocidad que adquiere q2 en el infinito si q1 está fija. ii) El valor de la carga q3 que debería tener una tercera partícula situada en el punto (0,0) m, para que q2 no se mueva al ser soltada en el punto (5,0) m.

K = 9·109 N m2 C-2

Ejercicio resuelto Selectividad física Campo Eléctrico E-85

Ejercicio resuelto Selectividad física Campo Eléctrico E-85

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