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la cuevadel empollón
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4

2,5 puntos
FÍsica relativista, cuÁntica Y de partÍculas

Responda al apartado a) y elija un apartado b) entre b1 o b2.

a)1 pts
El potencial de frenado de los electrones en una célula fotoeléctrica es VfV_f. Deduzca y justifique: i) la velocidad máxima de los electrones emitidos; ii) la relación entre las velocidades máximas si el potencial de frenado se reduce a la mitad.
b1)1,5 pts
Un proyecto de investigación estudia producir la fisión de X510X25210B\ce{^{10}_{5}B} mediante el bombardeo con neutrones para dar lugar a una partícula alfa y X37X2327Li\ce{^{7}_{3}Li}. i) Escriba la ecuación de la reacción nuclear. ii) Calcule la energía liberada cuando se forman 1,51{,}5 millones de núcleos de X37X2327Li\ce{^{7}_{3}Li}.
Datos
  • m(X510X25210B)=10,012937 um(\ce{^{10}_{5}B}) = 10{,}012937\,\text{u}
  • m(X37X2327Li)=7,016003 um(\ce{^{7}_{3}Li}) = 7{,}016003\,\text{u}
  • m(X24X2224He)=4,002603 um(\ce{^{4}_{2}He}) = 4{,}002603\,\text{u}
  • mn=1,008665 um_n = 1{,}008665\,\text{u}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
b2)1,5 pts
Un protón y un electrón tienen la misma energía cinética de 7,2⋅10−16 J7{,}2 \cdot 10^{-16}\,\text{J}. Calcule razonadamente: i) la longitud de onda de De Broglie de cada una de ellas; ii) la diferencia de potencial necesaria para detener cada una de ellas, justificando si el potencial debe aumentar o disminuir en cada caso.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp=1,7⋅10−27 kgm_p = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}