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la cuevadel empollón
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Datos

  • G≈6,6743×10−11 N m2 kg−2G \approx 6{,}6743 \times 10^{-11}\,\text{N}\,\text{m}^{2}\,\text{kg}^{-2}
  • K≈8,9876×109 N m2 C−2K \approx 8{,}9876 \times 10^{9}\,\text{N}\,\text{m}^{2}\,\text{C}^{-2}
  • e=1,602176634×10−19 Ce = 1{,}602176634 \times 10^{-19}\,\text{C}
  • me≈9,1094×10−31 kgm_e \approx 9{,}1094 \times 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp≈1,6726×10−27 kgm_p \approx 1{,}6726 \times 10^{-27}\,\text{kg}
  • μ0≈4π 10−7 N A−2\mu_0 \approx 4\pi\,10^{-7}\,\text{N}\,\text{A}^{-2}
  • c=299 792 458 m/sc = 299\,792\,458\,\text{m/s}
  • h=6,62607015×10−34 J sh = 6{,}62607015 \times 10^{-34}\,\text{J}\,\text{s}
  • 1 ua=149 597 870 700 m1\,\text{ua} = 149\,597\,870\,700\,\text{m}
  • Culombio: C=A s\text{C} = \text{A}\,\text{s}
  • Julio: J=N m\text{J} = \text{N}\,\text{m}
  • Newton: N=kg m s−2\text{N} = \text{kg}\,\text{m}\,\text{s}^{-2}
  • Tesla: T=kg s−2 A−1\text{T} = \text{kg}\,\text{s}^{-2}\,\text{A}^{-1}
  • Voltio: V=J A−1 s−1\text{V} = \text{J}\,\text{A}^{-1}\,\text{s}^{-1}
  • Weber: Wb=T m2\text{Wb} = \text{T}\,\text{m}^{2}

5

Responda a.1 o a.2

a
Una placa del elemento e1e_1 se ilumina con seis ondas monocromáticas y se mide la energía cinética de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico. Al iluminar una placa del elemento e2e_2 con las mismas ondas, solo se emiten electrones en cuatro casos. Los puntos del gráfico representan la energía cinética de los electrones emitidos en función del inverso de la longitud de onda de las ondas monocromáticas.
Gráfica de Ec en eV frente a la inversa de la longitud de onda en metros inversos. Seis puntos llenos del elemento e1 y cuatro huecos del elemento e2 siguen dos rectas discontinuas paralelas. El eje vertical va de 0 a 1 eV; se marcan 4 y 5 millones de metros inversos en el horizontal.
ElementoWW (eV)
Cesio1,941{,}94
Rubidio2,132{,}13
Sodio2,282{,}28
Silicio3,593{,}59
Aluminio4,084{,}08
Cobre4,704{,}70
Plata4,734{,}73
Oro5,105{,}10
i
Explique por qué los puntos del mismo elemento están alineados.0,75 pts
ii
Explique cualitativamente cuál de los dos elementos tiene el trabajo de extracción más grande.0,75 pts
iii
Calcule el trabajo de extracción del elemento e2e_2 a partir de la línea discontinua dibujada siguiendo los puntos.1 pt
i
¿Qué partículas se emiten en las desintegraciones α\alpha y β−\beta^{-}?0,5 pts
ii
¿Cuántos protones tendrá el núcleo del isótopo X88224X2882224Ra\ce{^{224}_{88}Ra} después de tres desintegraciones α\alpha y una desintegración β−\beta^{-}?0,5 pts
iii
La actividad actual de una muestra de un elemento radiactivo es de 4096 desintegraciones por minuto. ¿Cuál es la actividad de la muestra después de 4 semividas?0,5 pts
iv
La semivida del fósforo 32 es de 14 días, y la del cromo 51, de 28 días. En un momento dado, una muestra con fósforo 32 tiene una actividad de 12000 desintegraciones por día, y una muestra con cromo 51, de 6000. Escriba la ecuación que permite determinar al cabo de cuántos días las actividades de las muestras son iguales. Calcule las actividades de las dos muestras al cabo de 14, 28 y 56 días.1 pt

Formulario

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F=−G m1 m2r2 r^\mathbf{F} = -G\,\dfrac{m_1\,m_2}{r^2}\,\hat{\mathbf{r}} Ep=−G M mrE_p = -G\,\dfrac{M\,m}{r} Ec=12 m v2E_c = \dfrac{1}{2}\,m\,v^2 F=K q1 q2r2 r^\mathbf{F} = K\,\dfrac{q_1\,q_2}{r^2}\,\hat{\mathbf{r}} V=K qrV = K\,\dfrac{q}{r} B∣=μ0 I2π rB_{\vert} = \dfrac{\mu_0\,I}{2\pi\,r} B⊙=μ0 I2RB_{\odot} = \dfrac{\mu_0\,I}{2R} B==μ0 n IB_{=} = \mu_0\,n\,I F=q v×B\mathbf{F} = q\,\mathbf{v} \times \mathbf{B} ac=v2Ra_c = \dfrac{v^2}{R} FL=μ0 I1 I22π d\dfrac{F}{L} = \mu_0\,\dfrac{I_1\,I_2}{2\pi\,d} fem=−dϕ(t)dt\text{fem} = -\dfrac{d\phi(t)}{dt} y(x,t)=Asin⁡(k x±ω t+δ)y(x,t) = A\sin(k\,x \pm \omega\,t + \delta) P(r,t)=A0rsin⁡(k r−ω t)P(r,t) = \dfrac{A_0}{r}\sin(k\,r - \omega\,t) k=2πλk = \dfrac{2\pi}{\lambda} ω=2πT\omega = \dfrac{2\pi}{T} f=1Tf = \dfrac{1}{T} v=λT=ωkv = \dfrac{\lambda}{T} = \dfrac{\omega}{k} I(dB)=10log⁡I10−12 W m−2I(\text{dB}) = 10\log\dfrac{I}{10^{-12}\,\text{W}\,\text{m}^{-2}} I1 4π r12=I2 4π r22I_1\,4\pi\,r_1^2 = I_2\,4\pi\,r_2^2 n1sin⁡(θ1)=n2sin⁡(θ2)n_1\sin(\theta_1) = n_2\sin(\theta_2) Criterio DIN para lentes delgadas 1s′−1s=1f′\dfrac{1}{s'} - \dfrac{1}{s} = \dfrac{1}{f'} MT=y′y=s′sM_T = \dfrac{y'}{y} = \dfrac{s'}{s} Criterio DIN para espejos esféricos 1s′+1s=2R\dfrac{1}{s'} + \dfrac{1}{s} = \dfrac{2}{R} MT=y′y=−s′sM_T = \dfrac{y'}{y} = -\dfrac{s'}{s} E=h fE = h\,f f=cλf = \dfrac{c}{\lambda} A(t)=A0exp⁡(−λ t)A(t) = A_0\exp(-\lambda\,t) λ=ln⁡(2)T1/2\lambda = \dfrac{\ln(2)}{T_{1/2}} T1/2(X14X2214C)=5730 aT_{1/2}(\ce{^{14}C}) = 5730\,\text{a}
NombreUnidades
Culombio (C)A s\text{A}\,\text{s}
Julio (J)N m\text{N}\,\text{m}
Newton (N)kg m s−2\text{kg}\,\text{m}\,\text{s}^{-2}
Tesla (T)kg s−2 A−1\text{kg}\,\text{s}^{-2}\,\text{A}^{-1}
Voltio (V)J A−1 s−1\text{J}\,\text{A}^{-1}\,\text{s}^{-1}
Weber (Wb)T m2\text{T}\,\text{m}^{2}
ElementoWW (eV)
Cesio1,94
Rubidio2,13
Sodio2,28
Silicio3,59
Aluminio4,08
Cobre4,70
Plata4,73
Oro5,10