Física del siglo XX
Introducción a la Teoría Especial de la Relatividad.
Energía relativista. Energía total y energía en reposo.
Física Cuántica.
Insuficiencia de la Física Clásica.
Orígenes de la Física Cuántica. Problemas precursores.
Aplicaciones de la Física Cuántica. El Láser
Física Nuclear
La radiactividad. Tipos.
El núcleo atómico. Leyes de la desintegración radiactiva.
Fusión y Fisión nucleares.
Interacciones fundamentales de la naturaleza y partículas fundamentales.
Las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.
Partículas fundamentales constitutivas del átomo: electrones y quarks.
Historia y composición del Universo
Fronteras de la Física.
1
¿Qué partículas median entre la interacción de partículas cargadas de la interacción electronmagnética??
a
Gluones
b
Hadrones
c
Fotones
d
Bosones
2
La física clásica llegó a explicar la mayor parte de los fenómenos conocidos hasta finales del siglo XIX y se convirtió en un cuerpo coherente de conocimientos en el que solo quedaban por resolver algunos pequeños problemas. Señala el único fenómeno que si pudo ser explicado por la física clásica.
a
La radiación del cuerpo negro.
b
El efecto fotoeléctrico.
c
Las ondas electromagnéticas.
d
Los espectros atómicos.
3
¿Cuál es la conclusión del experimento de Michelson-Morley?
a
No existe movimiento relativo entra la Tierra y el éter luminífero, por tanto la velocidad de la luz es constante en todas las direcciones.
b
Existe movimiento relativo entra la Tierra y el éter luminífero, por tanto la velocidad de la luz es constante en todas las direcciones.
c
No existe movimiento relativo entra la Tierra y el éter luminífero, por tanto la velocidad de la luz no es constante en todas las direcciones.
d
Existe movimiento relativo entra la Tierra y el éter luminífero, por tanto la velocidad de la luz no es constante en todas las direcciones.
4
Dos gemelas de 30 años se disponen a participar de un experimento para demostrar que viajando a velocidades distintas, el tiempo no pasa para los dos igual. La gemela ingeniera aeroespacial surca el espacio en la nave Enterprise, mientras que su hermana gemela guardia civil se queda en la Tierra. Al cabo de 60 años pasados en la Tierra, para la gemela ingeniera aeroespacial han pasado solo 10 años. Obtener la velocidad de la nave Enterprise.
a
0.593c
b
0.689c
c
0.986c
d
0.896c
5
La física clásica llegó a explicar la mayor parte de los fenómenos conocidos hasta finales del siglo XIX y se convirtió en un cuerpo coherente de conocimientos en el que solo quedaban por resolver algunos pequeños problemas. Señala el único fenómeno que si pudo ser explicado por la física clásica.
a
La radiación del cuerpo negro.
b
El efecto fotoeléctrico.
c
Las ondas electromagnéticas.
d
Los espectros atómicos.
6
¿En qué caso la transformación de posiciones de Lorentz es equivalente a la de Galileo?
a
v = c
b
v >>>> c
c
v = 0.5 c
d
c >>> v
7
Obtener la altura del Everest desde el sistema de referencia del muón que se mueve al 99.8% de la velocidad de la luz. La altura del Everest según el sistema de referencia de la Tierra es de 8849 m.
a
559 m
b
595 m
c
955 m
d
995 m
8
¿Podría una persona que viviera 90 años hacer un viaje de ida y vuelta a un sistema estelar que se encontrara a 100 años-luz?
a
Es imposible.
b
Sería posible viajando a la velocidad de la luz.
c
Se podría ir viajando al 89.3% de la velocidad de la luz.
d
Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
9
La Tierra tiene un tamaño de aproximadamente 13000 km de diámetro, mientras que el de la Luna es de 3500 km. ¿Es posible ver la Tierra del tamaño de la Luna?
a
Es imposible.
b
Sería posible viajando al 96.3% de la velocidad de la luz.
c
Se podría ir viajando al 90.3% de la velocidad de la luz.
d
Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
10
Un fotón en reposo tiene una energía cero, lo que significa que su masa en reposo es también cero. ¿A qué velocidad viaja un fotón según esto?
a
Velocidad nula.
b
A la velocidad de la luz.
c
Al 99% de la velocidad de la luz.
d
A la mitad de la velocidad de la luz.
11
Un muón tiene una energía en reposo de 105.7 MeV y se mueve a una velocidad del 70% de la velocidad de la luz. Calcula su energía total.
a
148.0 MeV
b
158.1 MeV
c
181.5 MeV
d
115.8 MeV
12
Un muón tiene una energía en reposo de 105.7 MeV y se mueve a una velocidad del 70% de la velocidad de la luz. Calcula su energía cinética.
a
14.3 MeV
b
31.4 MeV
c
42.3 MeV
d
41.3 MeV
13
Un muón tiene una energía en reposo de 105.7 MeV y se mueve a una velocidad del 70% de la velocidad de la luz. Calcula su momento lineal
a
106.3 MeV/c
b
103.6 MeV/c
c
143.1 MeV/c
d
114.3 MeV/c
14
Un muón tiene una energía en reposo de 105.7 MeV y se mueve a una velocidad del 70% de la velocidad de la luz. Calcula su momento lineal
a
106.3 MeV/c
b
103.6 MeV/c
c
143.1 MeV/c
d
114.3 MeV/c
15
Un protón tiene una energía en reposo de 938 MeV. Calcula la velocidad cuando su energía total sea de 1450 MeV.
a
76% de la velocidad de la luz.
b
67% de la velocidad de la luz.
c
85% de la velocidad de la luz.
d
64% de la velocidad de la luz.
16
La masa en reposo de electrón y muón son 9.11x10^(-31) kg y 1.88x10^(-28) kg, respectivamente. Obtener la velocidad de un electrón para que su masa coincida con la del muón.
a
99.99 % de la velocidad de la luz
b
99% de la velocidad de la luz
c
98 % de la velocidad de la luz.
d
97 % de la velocidad de la luz.
17
Vega es una estrella azulada de la constelación de Lira, mientras que Aldebarán es una gigante roja de la constelación de Tauro y Arturo es una gigante naranja de la constelación de Bootes. ¿Cuál de las tres estrellas tiene mayor temperatura superficial ? ¿Qué ley has utilizado?
a
Vega tiene menor longitud de onda y mayor temperatura superficial. Ley de Stefan-Boltzmann
b
Vega tiene menor longitud de onda y mayor temperatura superficial. Ley del desplazamiento de Wien.
c
Arturo tiene menor longitud de onda y mayor temperatura superficial. Ley de Stefan-Boltzmann
d
Aldebarán tiene mayor longitud de onda y mayor temperatura superficial. Ley del desplazamiento de Wien.
18
Dada la temperatura del cuerpo humano. ¿Qué tipo de radiación emitimos?
a
Infrarroja
b
Luz visible
c
Luz ultravioleta
d
Radiación gamma
19
Calcular el valor de la longitud de onda de una persona con fiebre a 41ºC.
a
2.92x10^(-6) m
b
3.29x10^(-6) m
c
4.51x10^(-6) m
d
9.22x10^(-6) m
20
Calcular la energía correspondiente a un cuanto de luz verde de longitud de onda 510 nm.
a
4.22 eV
b
2.82 eV
c
2.44 eV
d
3.26 eV
21
Obtener el trabajo de extracción (eV) para la plata sabiendo que su longitud umbral es 262 nm.
a
2.72 eV
b
4.74 eV
c
3.64 eV
d
5.73 eV
22
Cuando una superficie de tungsteno limpia es iluminada por luz de 200 nm, se requiere un potencial de 1,68 V para frenar la emisión de electrones. Cuando la luz es de 200 nm, el potencial requerido es de 3.74 V. Determina el valor de la constante de Planck.
a
6.60x10^(-34) J.s
b
6.64x10^(-34) J.s
c
6.68x10^(-34) J.s
d
5.96x10^(-34) J.s
23
Una lámpara de vapor de sodio tiene una potencia de emisión de 12 W. ¿Cuántos fotones emite la lámpara por segundo si la longitud de onda de la luz emitida es de 589 nm?
a
2.75x10^19 fotones/s
b
6.44x10^19 fotones/s
c
3.55x10^19 fotones/s
d
5.95x10^19 fotones/s
24
Utilizando el principio de indeterminación de Heisenberg, determina la energía cinética mínima que puede tener un protón que se encuentra en un núcleo de tamaño 10^(-14) m. La masa del protón es 1,67x10^(-27) kg.
a
0.21 MeV
b
0.32 MeV
c
0.43 MeV
d
0.54 MeV
25
Determina la longitud de onda de un electrón que es acelerado desde el estado de reposo con una diferencia de potencial de 200 V.
a
2.21x10^(-11) m
b
4.33x10^(-11) m
c
8.68x10^(-11) m
d
6.88x10^(-11) m
26
Un fotón posee una longitud de onda de 2.0x10^(-11) m. Calcula su cantidad de movimiento.
a
7.35x10^(-23) kg.m/s
b
3.32x10^(-23) kg.m/s
c
2.25x10^(-23) kg.m/s
d
6.88x10^(-23) kg.m/s
27
Un fotón posee una longitud de onda de 2.0x10^(-11) m. Calcula su energía.
a
6.22 eV
b
4.35 eV
c
5.76 eV
d
9.23 eV
28
Al excitar el átomo de hidrógeno, su electrón pasa a otro nivel energético y absorbe 12 eV. Calcular la frecuencia de la radiación emitida cuando vuelve a su estado fundamental.
a
2.9x10^15 Hz
b
3.6x10^15 Hz
c
4.2x10^15 Hz
d
1.7x10^15 Hz
29
Al excitar el átomo de hidrógeno, su electrón pasa a otro nivel energético y absorbe 12 eV. Calcular la longitud de onda de la radiación emitida cuando vuelve a su estado fundamental.
a
88 nm
b
103 nm
c
97 nm
d
135 nm
30
¿Cómo puede deducirse en potencial de ionización de un elemento a partir del modelo de Bohr?
a
Se correspondería con la diferencia energética entre el electrón en el infinito y en el estado fundamental.
b
Se correspondería con la diferencia energética entre el electrón en el estado fundamental y en el infinito
c
No se puede obtener el potencial de ionización con el modelo de Bohr.
d
Ninguna de las anteriores es correcta.
31
Calcula el valor máximo del radio de un núcleo de oro de la lámina de la experiencia de Rutherford, teniendo en cuenta que las partículas alfa contienen 4 nucleones ( 2 protones y 2 neutrones). La masa del protón es 1.66x10^(-27) kg y la velocidad de las partículas alfa es de 2.10^7 m/s.
a
2.74x10^(-14) m
b
2.47x10^(-14) m
c
2.12x10^(-14) m
d
1.72x10^(-14) m
32
Obtener la relación de tamaños nucleares entre el uranio y el oro, sabiendo que sus números atómicos son respectivamente 92 y 79.
a
0.97
b
1.23
c
1.05
d
0.87
33
Obtener la densidad de un núcleo en kg/m3.
a
4.5x10^17 kg/m3
b
2.4x10^17 kg/m3
c
2.9x10^17 kg/m3
d
3.1x10^17 kg/m3
34
Obtener la densidad de un núcleo en kg/m3.
a
4.5x10^17 kg/m3
b
2.4x10^17 kg/m3
c
2.9x10^17 kg/m3
d
3.1x10^17 kg/m3
35
Sabiendo que la masa de un protón es 1.007276 u.m.a y la del neutrón 1.008665 u.m.a. Determina qué isótopo de berilio es más estable Be-7 o Be-9, sabiendo que sus masas son 7.016930 u.m.a y 9.012183 u.m.a, respectivamente.
a
Be-9 más estable.
b
Los dos inestables.
c
Be-7 más estable.
d
Igual de estables.
36
Obtener la energía de enlace por nucleón para el hierro-56, cuya masa atómica es 55.934939 u.m.a y la del protón y neutrón son respectivamente, 1.007276 u.m.a y 1.008665 u.m.a.
a
8.55 MeV
b
7.88 MeV
c
9.87 MeV
d
5.34 MeV
37
¿Tendrá lugar de modo espontáneo el decaimiento alfa del cobre-64? Datos: m(Cu-64)=63.929766 u.m.a; m(Co-60) = 59.933820 u.m.a; m(alfa) = 4.002603 u.m.a
a
No es posible saber si hay decaimiento alfa.
b
Es posible el decaimiento alfa, porque hay suficiente energía para que las partículas alfa adquieran energía cinética.
c
No es posible el decaimiento alfa.
d
Ninguna de las respuestas anteriores es correcta.
38
El período de semidesintegración de una muestra radiactiva de francio-221 es 4.8 min. Calcula el tiempo que tiene que transcurrir para que su actividad decaiga al 5% de su valor inicial.
a
27.1 min
b
21.7 min
c
17.2 min
d
20.7 min
39
Señala el único tipo de radioactividad que no existe.
a
Emisión de partículas alfa.
b
Emisión de radiación gamma.
c
Emisión de partículas gamma.
d
Emisión de partículas beta.
40
¿Qué partículas son las alfa?
a
Átomos de helio
b
Electrones
c
Protones.
d
Núcleos de helio con carga 2+.
41
¿Qué partículas son las beta?
a
Átomos de helio
b
Electrones
c
Protones.
d
Núcleos de helio con carga 2+.
42
Indica el núcleo resultante tras un núcleo radiactivo que emite una partícula alfa.
a
Un núcleo que reduce dos unidades de número atómico y cuatro unidades de número másico.
b
Un núcleo que reduce cuatro unidades de número atómico y dos unidades de número másico.
c
Un núcleo que reduce cuatro unidades de número atómico y cuatro unidades de número másico.
d
Un núcleo que aumenta dos unidades de número atómico y cuatro unidades de número másico.
43
Indica el núcleo resultante tras un núcleo radiactivo que emite una partícula beta.
a
Un núcleo que reduce dos unidades de número atómico y mantiene el número másico.
b
Un núcleo que aumenta una unidad de número atómico y reduce una unidad de número másico.
c
Un núcleo que reduce una unidad de número atómico y mantiene su número másico.
d
Un núcleo que aumenta una unidad de número atómico y mantiene su número másico.
44
Según el modelo estándar de partículas los hadrones (protones y neutrones) están formados por quarks. Existen 6 quarks, u, c y t con carga +2/3e y los quarks, d,s y b. ¿Qué cargan presentan estos últimos?
a
+1/3e
b
-2/3e
c
-1/3e
d
+2/3e
45
Según el modelo estándar los leptones son los electrones, muones, tauones y .........
a
Neutrino del electrón
b
Neutrino del muón
c
Neutrino del tauón
d
Todas las anteriores son correctas.
46
¿En qué se diferencian los fermiones de los bosones?
a
Los bosones tienen espín semientero y los fermiones espín entero.
b
Los bosones tienen espín entero y los fermiones espín semientero.
c
Los bosones y los fermiones tienen distinta masa pero tienen espín entero ambo
d
Los bosones y los fermiones tienen distinta masa pero tienen espín semientero ambos.
47
Señala las cuatro fuerzas fundamentales.
a
Gravitatoria, electromagnética, fricción y la débil.
b
Gravitatoria, electromagnética, la fuerte y la débil.
c
Gravitatoria, electromagnética, la media y la débil.
d
Gravitatoria, electromagnética, la fuerte y la media.
48
La interacciones fundamentales entre partículas tienen lugar mediante el intercambio de .................. como portadores de la interacción.
a
Fermiones
b
Hadrones
c
Leptones
d
Bosones
Explicación
3
Experimento Michelson-Morley
6
Tranformacion de Lorentz
7
Contracción de las longitudes
8
Contracción de la longitud
9
Contracción de la longitud
11
Energía total del muón
12
Energía cinética del muón
13
Energía cinética del muón
14
Energía cinética del muón
17
Ley del desplazamiento de Wien
18
Ley del desplazamiento de Wien
19
Ley del desplazamiento de Wien
20
Ley del desplazamiento de Wien
24
Principio de indeterminación de Heisenberg.
25
Hipótesis de De Broglie.
26
Hipótesis de De Broglie.
27
Hipótesis de De Broglie.
31
Tamaño núcleo atómico.
32
Ley empírica para el tamaño nuclear.
33
Densidad núcleo atómico.
34
Densidad núcleo atómico.
35
Estabilidad de núcleos atómicos.
36
Energía de enlace por nucleón.
38
Cinética desintegración radiactiva
39
Tipos de radiactividad
40
Tipos de radiactividad
41
Tipos de radiactividad
42
Tipos de radiactividad
43
Tipos de radiactividad
(21) 
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