domingo, 24 de junio de 2012

Fisicoquímica (II)


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Referencia: F5-001
Sobre una superficie metálica incide luz de 6.E14 Hz produciéndose la emisión de electrones. Si el trabajo umbral es de 2 eV determine:
(a) La longitud de onda correspondiente a la frecuencia umbral.
(b) La velocidad máxima de los electrones emitidos.
Datos:  q= 1,6.E-19 C  ;  c= 3.E8 m/s  ;  h= 6,63.E-34 J.s  ;  m= 9,1.E-31 kg

Referencia: F5-002
Una lámina de plata (lo= 2640 Å ) se ilumina con luz de 195 nm ; calcular:
(a) El trabajo de extracción ;
(b) La energía cinética con que salen los electrones emitidos.
     c= 3.E8 m/s   ,   h= 6,63.E-34 J.s


Referencia: F5-003
El cromo-51 tiene un período de semidesintegración de 27 días.
(a) Determine su constante radioactiva y su vida media, en el SI.
(b) Si partimos de 180 g de cromo-51 ¿qué masa quedaría al cabo de 54 días?¿cuál será su actividad en ese instante?

Referencia: F5-004
Cierto isótopo radioactivo se desintegra de acuerdo con la expresión: ln (N/No) = - 0,67.t en unidades del sistema internacional.
(a) ¿Cuánto tiempo tardará en desintegrarse el 90% de una muestra de este isótopo?
(b) ¿Cuál será la actividad radioactiva de una muestra de 1,8.E23 núcleos de este isótopo?

Referencia: F5-005
Una nave espacial tiene una longitud en reposo de 70 m ; si éste se mueve con respecto al observador con una velocidad de 0,6.c :
(a) ¿Qué longitud de la nave medirá éste?
(b) ¿Qué velocidad debería llevar, respecto al observador, para que éste la midiese de 35 m ?

Referencia: F5-006
El calcio-40 tiene una masa de 39,97545 u ; si la masa del protón es 1,008145 u y la masa del neutrón
1,008987 u :
(a) ¿Cuál es el defecto de masa?
(b) ¿Cuál es la energía de enlace por nucleón?

Referencia: F5-007
Se desea instalar en un hospital una "bomba de cobalto" cuya actividad radioactiva sea de 4 E6 Bq ; halle:
(a) La masa de cobalto-60 necesaria.
(b) La actividad de la "bomba" al cabo de 5,3 años.
Datos para el cobalto-60:  T= 5,3 años  ;  masa atómica: 59,9190 u


Referencia: F5-008
Se ha observado que, cuando la frecuencia de la radiación que incide sobre una placa metálica es "fa" la energía cinética de los electrones extraídos es Ec,a ; si se triplica la frecuencia de la radiación incidente:
¿se puede afirmar que la energía cinética de los electrones extraídos es 3.Ec,a? Razone la respuesta.

Referencia: F5-009
(a) Se sabe que al medir con precisión la masa que corresponde al núcleo de un átomo, resulta siempre que la masa de dicho núcleo es inferior a la suma de las masas de los nucleones que lo forman ¿A qué equivale este defecto de masa?
(b) La estabilidad de los núcleos atómicos no se puede explicar teniendo en cuenta únicamente las interacciones gravitatoria y electromagnética ¿Por qué?

Referencia: F5-010
PRUEBA:   fisicoquímica/ 010
1- Indique razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión a:  El período de semidesintegración de cierto isótopo radioactivo es 40 años. Eso quiere decir que si hoy tengo 100 mg dentro de 80 años quedan:
a.1-  100 mg
a.2-   75 mg
a.3-   50 mg
a.4-   25 mg 
a.5-   10 mg
Cuestión b:  Si sumamos la masa de dos protones y de dos neutrones resulta: 4,03424 u ; por lo tanto la masa de la partícula alfa (núcleo de helio-4) ha de ser:
b.1-  igual,
b.2-  mayor,
b.3-  menor,
b.4-  la partícula alfa no es un núcleo de helio-4,
b.5-  falta la masa de los electrones.
2- Un haz de luz monocromática de longitud de onda 488 E-9 m incide sobre un material cuyo trabajo de extracción es de 3,2 E-19 J ; calcule:
a- La longitud de onda umbral.
b- La velocidad de los electrones emitidos.
Datos:  h= 6,63 E-34 J.s  ;  c= 3 E8 m/s  ;  me= 9,1 E-31 kg

sábado, 9 de junio de 2012

Energía, trabajo (II)

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Referencia: F4-001
Un cuerpo de 20 kg desciende por una pendiente para introducirse en un cambio de rasante. Si cae libremente desde una altura de 5 m, respecto al punto más bajo del cambio de rasante.
(a) ¿Cuál es la reacción del suelo en el punto más bajo? R= 5 m
(b) ¿Desde que altura tendría que descender para que dicha reacción fuese de 800 N?


Referencia: F4-002
Un cuerpo de 5 kg viaja a 20 m/s cuando impacta con otro de 3 kg que está en reposo. Después del choque permanecen juntos hasta detenerse.
 Si µ= 0,2 ¿qué distancia recorren hasta detenerse? Resuélvalo por energías.



Referencia: F4-003

                                                 --->
Sobre un cuerpo actúa una fuerza   F= ( 3xy,  2y²x,  -4). Calcular el trabajo realizado por esta fuerza al trasladar el cuerpo desde un punto A ( 0, 0, 0) hasta otro punto B (2, 8, 0) siguiendo las trayectorias:
(a) rectilínea,  y= 4x
(b) parabólica,  y=2x²


Referencia: F4-004
La resultante de las fuerzas que actúan sobre una masa de 3 kg viene dada por:  Fx= 3x²+ 2 (N)
Fy= 4y -7 (N)
(a) Halla el trabajo al desplazarse desde A (2, 10) m hasta B (3, 15) m a lo largo de la recta y= 5x
(b) Si en A viajaba a 8 m/s ¿cuál será su velocidad en B?


Referencia: F4-005
Si un proyectil de 60 g choca contra una pared a 450 km/h y penetra 20 cm
(a) Halle, por conservación de la energía, la resistencia que opuso la pared.
(b) ¿Cuánto valía la energía cinética inicial de la bala?
(c) Determine la aceleración producida por la pared sobre la bala.

Referencia: F4-006
Un artista se deja caer con una vagoneta, con una velocidad inicial nula, por una montaña rusa para entrar posteriormente en una zona dónde el rail describe una circunferencia de radio 3 m ; si la vagoneta gira en el interior de la circunferencia, calcule:
(a) La velocidad mínima necesaria, en el punto más alto de la circunferencia, para que la vagoneta no se caiga del rail.
(b) La altura mínima necesaria a la que hay que colocar la vagoneta para que ésta verifique el movimiento anteriormente indicado.
NOTA : considera g = 9,81 m/s²


Referencia: F4-007
La fuerza ejercida por los gases de la explosión que actúa sobre un proyectil de 18 g mientras está en el interior del cañón es F = 1000 (2-x) (N) ; si la longitud del cañón es de 1 m calcule la velocidad del  proyectil al salir del arma.


Referencia: F4-008
(a) Explicar razonadamente si es posible que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, si la fuerza y el desplazamiento no lo son.
(b) Un cuerpo de masa m describe una trayectoria circular con movimiento uniforme ¿qué trabajo realiza la fuerza que actúa sobre el cuerpo?


Referencia: F4-009
Explique razonadamente si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones :
(a) Un campo se llama conservativo cuando el trabajo realizado al moverse una partícula en su seno depende sólo de la posición inicial y final.
(b) En una trayectoria cerrada, el trabajo realizado al moverse una fuerza conservativa es siempre nulo.
(c) El trabajo de una fuerza conservativa al desplazarse entre dos puntos es menor si se realiza a través de la recta que las une.
(d) Siempre existe una función energía potencial asociada a cualquier fuerza.


Referencia: F4-010

PRUEBA   /ENERGÍA/010.

1- Indique razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión (a): Abandonamos libremente una pelota desde cierta altura. Si tomamos como referencia altura cero
 (h = 0) en el suelo, y se supone su energía potencial gravitatoria inicial Epi= 20 J ; al llegar al suelo :
a.1. puede haber perdido energía, por ejemplo por rozamiento con el aire.
a.2. La energía potencial gravitatoria final será 20 J
a.3. La energía cinética será siempre 20 J
a.4. La energía cinética al llegar será 0 J ya que se detiene.
a.5. El trabajo realizado por el peso será 3 J
Cuestión (b): El trabajo realizado por una fuerza conservativa:
b.1. Es función del camino recorrido.
b.2. Tiene un valor distinto de cero si es una trayectoria cerrada.
b.3. Es independiente de la trayectoria.
b.4. Depende de la referencia que tomemos al hallar las energías potenciales.
b.5. Todas verdaderas.

2-  Un carro de 1 Tm avanza horizontalmente y sin rozamiento sobre un carril con una velocidad inicial de 10 m/s (punto a ); si a continuación entra en un lazo vertical de 4 m de radio. Calcular:
(a) La fuerza que ejerce el carril sobre el carro en la mitad del lazo (punto b).
(b) ¿Lleva suficiente velocidad el carro para rizar el rizo? (Para que el carro no se caiga antes de llegar al punto más alto del lazo).

sábado, 2 de junio de 2012

Electricidad- II

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Referencia: F3-001
Tenemos dos cargas en dos vértices de un triángulo equilátero de 30 cm: una de +5 µC en el vértice superior, y otra de -4 µC en el vértice izquierdo de la base. Halle:
(a) La intensidad de campo eléctrico en el otro vértice, -a-.
(b) El trabajo para trasladar una carga de +2 µC desde -a-, hasta un punto -b- que está en la base a
20 cm de +5 µC


Referencia F3-002
En un sistema de coordenadas hay una carga de +7 µC en el punto (3,4), y otra de -6 µC en el punto
(0,4). Halle:
(a) Campo eléctrico en el origen (0,0); punto -a-.
(b) Trabajo para trasladar una carga de -2 mC desde el origen -a-, hasta (2,4) punto -b-.

Referencia F3-003
Tenemos dos condensadores en paralelo de 7 y 5 µF , éstos se encuentran en serie con otro de 4 µF; si el conjunto se conecta a un voltaje de 60 V
(a) Halle la capacidad equivalente.
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(b) Carga, voltaje y energía del condensador de 5 µF

Referencia: F3-004
Tres condensadores están en serie, dos de ellos -a- y -b-, son iguales  y de 20 µF; el tercero -c- es de
40 µF ; determine, si sometemos al conjunto a una tensión de 100 V:
(a) La energía total de la batería.
(b) La cantidad de electricidad en cada armadura y la tensión entre las placas de cada condensador.

Referencia: F3-005
Calcúlese la diferencia de potencial entre dos puntos: Xa= 1 m y Xb= 3 m ; si el campo eléctrico entre ellos varía según la expresión:  E= 5x² -x.

Referencia F3-006
En un sistema de coordenadas rectangulares se coloca una carga de 25xE-9 en el origen y otra de
 - 25xE-9 en el punto x= 6 m ; y= 0. Determine:
(a) El vector campo eléctrico en el punto x= 3 m , y= 4 m
(b) El trabajo necesario para mover una carga de prueba unidad desde el punto de coordenadas
( x= 3 m , y= 4 m), hasta el punto ( x= 6 m , y= 8 m)
Tómese:  k= 1/(4p.e)= 9.E9 N.m²/ C²    

Referencia: F3-007
Tenemos dos condensadores en serie de 3 y 6 µF que se conectan en paralelo con otro de 4 µF ; otro condensador de 5 µF está en serie con todo el conjunto anterior. En el sistema de condensadores la diferencia de potencial en los extremos es de 2500 V ; determine:
(a) La diferencia de potencial el los bornes del condensador de 5 µF
(b) La energía electrostática almacenada en el sistema de condensadores.

Referencia: F3-008
Tenemos una esfera conductora cargada: 
(a) ¿Cuánto valdría el campo en el interior de la esfera?
(b) Comprobar que en la superficie de la esfera, y en los puntos exteriores a la misma, se obtiene el mismo resultado para el campo eléctrico aplicando el teorema de Gauss que aplicando la ley de Coulomb.

Referencia: F3-009
Un condensador plano se conecta a una pila de 10 V
 ¿cómo adquirirá más carga, separando las armaduras o aumentando el tamaño de éstas?


Referencia: F3-010

1- Indica razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión (a): Si tenemos dos condensadores iguales, cargados con una misma diferencia de potencial y queremos aumentar la capacidad del conjunto, permaneciendo constante su diferencia de potencial:
a.1-  deben conectarse en paralelo,
a.2-  deben conectarse en serie,
a.3-  la energía no variaría,
a.4-  no se puede mantener constante la diferencia de potencial,
a.5-  a.1 y a.2
Cuestión (b): El potencial eléctrico en cierto punto del espacio es Va= 30 V y en otro punto el potencial es Vb= 20 V; para trasladar una carga de +2 µC del punto a al punto b:
b.1-  el campo eléctrico es el que realiza el trabajo,
b.2-  tenemos que realizar un trabajo en contra del campo,
b.3-  los puntos a y b están en una superficie equipotencial,
b.4-  el trabajo es nulo,
b.5-  b.1 y b.3

2- Se sitúan dos cargas de +1.E-6 C y - 1.E-6 C en los vértices de la base de un triángulo equilátero de 70 cm de lado. La carga positiva está en el vértice izquierdo y la negativa en el derecho. Calcular:
a- El campo eléctrico en el vértice superior vacío, punto a.
b- El trabajo para mover una carga de prueba q desde el punto a hasta el punto h. El punto h se encuentra en la mitad de la base. 
Nota: Tomar  k= 1/ (4p.e)= 9.E9 N.m²/ C²