Dudas varias años 2015, 2016, 2017, 2018
Publicado: 30 Nov 2019, 03:10
Buenas noches a tod@s, haciendo exámenes de otros años me he encontrado con ciertos problemas que no he sido capaz de resolver, concretamente de los exámenes oficiales de los años 2015, 2016, 2017 y 2018. He buscado por el foro todos estos problemas, pero en muchos de ellos, no sé por qué motivo, pero no me deja ver las fórmulas que dejan los compañeros, y otros tantos no los he encontrado. Son bastantes problemas, agradecería muchísimo si alguien supiera y quisiera compartir su solución, y así poder ayudar a otras personas que se están preparando la prueba. Sin más dilatación (la térmica no) , allá van los problemas.
2015:
99. Se tiene el campo eléctrico producido por una
esfera uniformemente cargada con densidad de
carga eléctrica ρ. La carga total de la esfera es
Q y su radio es a. Φ es el flujo de dicho campo
eléctrico en una superficie esférica de radio b.
La distancia entre los centros de ambas esferas
es a+b. ¿Cuánto vale Φ?:
1. 0.
2. Q.
3. Q/ε0.
4. (b/a)×(Q/ε0).
Ni idea de como plantearla.
102. Se tiene un dipolo magnético m en el seno de
un campo magnético uniforme B. ¿Qué fuerza
ejerce el campo magnético sobre el dipolo?:
1. Nula.
2. Proporcional al producto escalar de los vectores
m y B.
3. Proporcional al producto vectorial de los
vectores m y B.
4. mB/2.
En esta he pensado que como U=-m*B, y F=-grad(U)=0, dado que U=cte. Es cierto esto?
115. Un condensador de capacidad C se encuentra
situado en serie con una resistencia de valor R.
El condensador se encuentra inicialmente cargado
cuando un interruptor se cierra en el
instante t = 0 para cerrar el circuito. ¿En qué
momento t ha disipado la resistencia la mitad
de la energía almacenada originalmente en el
condensador?:
1. R•C.
2. R•C•ln 2.
3. (R•C•ln 2) /2.
4. (R•C) /2.
Creo que se hace con las ecuaciones de carga y descarga del condensador, pero no me sale....
119. Un sistema está compuesto por una bola de
radio R cargada uniformemente y un medio
circundante de densidad de carga ρ=α/r, donde
α es una constante y r es la distancia desde el
centro de la bola hasta el punto analizado.
Hallar el valor de la carga de la bola para el
cual la intensidad del campo fuera de la bola
no depende de r:
1. q =
αR2.
2. q =
αR2.
3. q = αR2.
4. q = 2αR2.
Ni idea
136. Un neutrón de masa mn y velocidad vn choca
elásticamente con un núcleo de carbono de
masa mC que se encuentra en reposo. ¿Cuál es
la velocidad (módulo, dirección y sentido) final
del neutrón?
1. (mC-mn)vn / (mC+mn), en la misma dirección
y sentido contrario que vn.
2. (mC-mn)vn / (mC+mn), en la misma dirección
y sentido que vn.
3. (mC+mn)vn / (mC-mn), en la misma dirección y
sentido contrario que vn.
4. (mC-mn)vn / (mC+mn), en dirección perpendicular
a vn.
Supongo que hay que aplicar la conservación del momento lineal y la energía, pero no consigo llegar al resultado final.
159. Una partícula de masa m se encuentra en el
estado fundamental de un pozo de potencial
unidimensional. Hallar la energía de dicho
estado según la teoría de Schrödinger sabiendo
que en los bordes del pozo la función de
onda Ψ toma el mismo valor, que a su vez es la
mitad del que presenta en el medio del pozo:
1. E0 =
.
2. E0 =
.
3. E0 =
.
4. E0 =
.
No sé cómo usar la información de que en los bordes del pozo la función de onda toma el mismo valor, y que a su vez es la mitad del que presenta en el medio del pozo.
213. La función lógica F= (X´+XY´)Z´ + XY es
equivalente a:
(X´, Y´e Z´son los complementos de las variables
lógicas X,Y,Z)
1. XY+Z´.
2. XY+Z.
3. XZ+Y.
4. YZ+X.
Usando las leyes del álgebra de Boole no consigo llegar al resultado correcto.
226. A 100 kHz la ganancia de un filtro es 1 y la
respuesta en frecuencia decrece con una pendiente
de -20 dB/dec, ¿cuánto es la ganancia a
200 kHz?:
1. 0.01.
2. 0.1.
3. 0.5.
4. 0.7.
¿Cuál es la ecuación que se usa aquí?
2016
116. Un amplificador Klystron tiene una ganancia
de 20 dB y sus guías de onda de entrada y salida
son del mismo tipo. Si el campo eléctrico en
la guía de entrada tiene una amplitud máxima
de 30kV/m, la amplitud máxima del campo
eléctrico en la guía de salida será:
1. 60 kV/m.
2. 300 kV/m.
3. 600 kV/m.
4. 3000 kV/m.
Aquí tampoco sé cuál es la ecuación a usar.
155. Para fotones de 1 MeV en agua el coeficiente
de atenuación (μ) es 0.071 cm-1 y el coeficiente
de absorción energético (μen) es 0.031 cm-1.
¿Cuál es la energía media absorbida en agua
en cada interacción?:
1. 440 keV.
2. 511 keV.
3. 1 MeV.
4. 1.022 MeV.
Ni idea de como se hace esta
232. Un circuito digital contador de módulo 12,
tiene:
1. 12 flip-flops.
2. 6 flip-flops.
3. 4 flip-flops.
4. 3 flip-flops.
¿Alguien me podría recomendar explicar lo que es un flip flop o recomendar alguna bibliografía al respecto? O una ecuación que relacione el número del modúlo con el número de flip-flops. Gracias!
2017
158. La energía de enlace de un núcleo de 24Na
(Z=11) es:
1. 22.5 MeV.
2. 388 MeV.
3. 95 MeV.
4. 194 MeV.
Ni idea, hay que saberse el peso en umas con decimales de protones y neutrones?
171. En el bombardeo de protones en reposo con
haces de protones se pueden producir pares
protón-antiprotón (p + p → p + p + p + ). Calcular
la energía umbral para que la reacción
sea posible:
1. 5.6 GeV.
2. 7.6 GeV.
3. 9.6 GeV.
4. 11.6 GeV.
No sé cómo plantearla
2018
45. Un ecógrafo Doppler emite ultrasonidos de
frecuencia f que se propagan a velocidad vu y se
reflejan en el corazón que se mueve con velocidad
vc, siendo vc<<vu. El desplazamiento máximo
de frecuencia Δf que registra en ecógrafo es
aproximadamente:
1. ± 𝑨𝑐
𝑨𝑣
f.
2. ± 𝑨𝑣
𝑨𝑐
f.
3. ±2 𝑨𝑐
𝑨𝑣
f.
4. ±2 𝑨𝑣
𝑨𝑐
f.
Supongo que hay que hacerlo con el efecto Doppler, pero no sé cómo plantearlo
100. ¿Cuál será la ganancia de un tríodo de vacío de
6x10³ ohmios de impedancia y factor de amplificación
m=25 que está conectado en un circuito
de resistencia de carga R=4x104 ohmios?:
1. 5.
2. 21.7.
3. 25.
4. 28.75.
Ni idea
122. Encontrar el módulo del vector polarización en
un material dieléctrico, asumido homogéneo e
isótropo, con 𝛆r = 2.8 si el módulo de D = 3,0·10-7
C/m2:
1. 1.07·10-7 C/m2.
2. 1.93·10-7 C/m2.
3. 4.67·10-7 C/m2.
4. 8.4·10-7 C/m2.
Supongo que se usará: D=epsilon0*E + P. Obtenemos a partir del dato D que nos dan en el enunciado, el campo E, mediante D=epsilon0epsilonrE=epsilonE, y posteriormente despejamos de la primera ecuación el vector P, pero por algún motivo no me sale
127. El deuterio fue descubierto en 1932 por Urey
observando el corrimiento de las líneas espectrales
con respecto a las del hidrógeno ordinario.
¿Qué separación mínima habría que ser
capaz de observar en la longitud de la onda
para encontrar un desdoblamiento en la primera
línea de la serie de Balmer en una mezcla de
hidrógeno y deuterio?
Dato: 𝐑∞ = 1.1 x 107m-1
1. 0.7·10-10 m.
2. 1.8·10-10 m.
3. 2.5·10-10 m.
4. 3.1·10-10 m.
Ni idea de cómo plantearlo
129. Los fotones de las transiciones de rayos X entre
las capas L (n=2) y K (n=1) de un elemento de
número atómico Z:
1. Tienen mayor energía cuanto menor es Z.
2. Tienen mayor longitud de onda cuanto menor
es Z.
3. Tienen una energía que aumenta linealmente
con Z.
4. Tienen la misma energía para algunos elementos
de Z diferente.
No entiendo de dónde sale ese resultado. Cuál es la lógica de que la energía sea menor cuanto menor es z?
134. El electrón del átomo de hidrógeno en el nivel
5p3/2 puede hacer una transición dipolar eléctrica
al estado:
1. 5d3/2.
2. 3s1/2.
3. 3p3/2.
4. 4f3/2.
No entiendo bien las reglas de selección...aplicadas a ejercicios
137. Un haz de electrones que se mueve rectilíneamente
a velocidad no relativista es acelerado en
la dirección de su movimiento de forma que
radia una potencia P en la dirección que forma
30º con la dirección del haz.
La potencia que radiará a 60º del haz es:
1. P/√3.
2. P/√2.
3. 2P.
4. 3P.
Cómo cambia la potencia radiada en función del ángulo?
143. Un rayo gamma interacciona con un protón en
reposo y produce un pión 𝝅+ y un neutrón.
¿Cuál es la energía umbral de la radiación
gamma?:
Masa(𝝅+)=139.57MeV/c2. Masa (protón)=938.35
MeV/c2. Masa(neutrón)=939.56 MeV/c2.
1. 151 MeV.
2. 302 MeV.
3. 1089 MeV.
4. 2179 MeV.
Hay una formulita por ahí, pero no sé cómo aplicarla a este ejercicio.
154. Sea la desintegración A→B+𝛃, donde ambos
núcleos tiene número másico par. Si A tiene
espín-paridad 0+, ¿Cuál de los siguientes valores
de espín-paridad de B está prohibido?:
1. 0+.
2. 2+.
3. 2-.
4. 3-.
Ni idea
180. Un electrón está confiando en el estado fundamental
de un oscilador armónico unidimensional,
tal que √〈(𝒜 − 〈𝒜〉)𝟗〉 = 10 -10 m. Encontrar
la energía (en eV) necesaria para excitar el electrón
al primer estado excitado:
1. 3.8 eV.
2. 5.6 eV.
3. 7.9 eV.
4. 11.2 eV.
Supongo que hay que usar el teorema de incertidumbre de Heisenber, pero no me sale.
187. Estimar la energía mínima que un protón debe
tener para atravesar la barrera de Coulomb del
núcleo de un átomo estacionario de Cl (Z=17).
Datos: e=1.6·10-19 C; K0=8.98755x109 Nm2 C-2:
1. 0.25 MeV.
2. 0.51 MeV.
3. 1.22 MeV.
4. 4.4 MeV.
Imagino que hay que usar U=(kze^2)/(R), z=17 pero no sé que R usar. 1 amstrong?
203. Dada una temperatura de 300K, determinar la
probabilidad de que un estado de energía de
3kT por encima del nivel de Fermi esté ocupado
por un electrón:
1. 4.74%.
2. 4.98%.
3. 95%.
4. 95.26%.
Alguna idea?
206. Se tiene silicio intrínseco a T=300 K. La vida
media de los portadores es 𝛖=10 𝛍s. Dicho semiconductor
se ilumina con la luz de longitud de
onda 𝝂=1 𝛍m de forma que se absorbe uniformemente
una densidad de potencia óptica de 1
mW·cm-3. Si la eficiencia cuántica es de ƞ=1/2,
calcular el exceso de portadores en el semiconductor:
1. 3.01·1011 cm-3.
2. 1.01·1011 cm-3.
3. 5.07·1010 cm-3.
4. 2.53·1010cm-3.
No sé cómo usar el dato de la eficiencia cuántica
214. En un detector de centelleo ideal, si el fotopico
aparece para una energía E=4mec2, ¿dónde se
situará el borde Compton?:
1. 16/7 mec2.
2. 16/5 mec2.
3. 24/7 mec2.
4. 32/9 mec2.
Creo que hay una fórmula que relaciona la energía del fotopico con la energía del borde Compton, pero no la encuentro por ningún lado.
Muchas gracias por haber llegado hasta aquí por la paciencia. Agradezco toda ayuda. Muchas gracias!
2015:
99. Se tiene el campo eléctrico producido por una
esfera uniformemente cargada con densidad de
carga eléctrica ρ. La carga total de la esfera es
Q y su radio es a. Φ es el flujo de dicho campo
eléctrico en una superficie esférica de radio b.
La distancia entre los centros de ambas esferas
es a+b. ¿Cuánto vale Φ?:
1. 0.
2. Q.
3. Q/ε0.
4. (b/a)×(Q/ε0).
Ni idea de como plantearla.
102. Se tiene un dipolo magnético m en el seno de
un campo magnético uniforme B. ¿Qué fuerza
ejerce el campo magnético sobre el dipolo?:
1. Nula.
2. Proporcional al producto escalar de los vectores
m y B.
3. Proporcional al producto vectorial de los
vectores m y B.
4. mB/2.
En esta he pensado que como U=-m*B, y F=-grad(U)=0, dado que U=cte. Es cierto esto?
115. Un condensador de capacidad C se encuentra
situado en serie con una resistencia de valor R.
El condensador se encuentra inicialmente cargado
cuando un interruptor se cierra en el
instante t = 0 para cerrar el circuito. ¿En qué
momento t ha disipado la resistencia la mitad
de la energía almacenada originalmente en el
condensador?:
1. R•C.
2. R•C•ln 2.
3. (R•C•ln 2) /2.
4. (R•C) /2.
Creo que se hace con las ecuaciones de carga y descarga del condensador, pero no me sale....
119. Un sistema está compuesto por una bola de
radio R cargada uniformemente y un medio
circundante de densidad de carga ρ=α/r, donde
α es una constante y r es la distancia desde el
centro de la bola hasta el punto analizado.
Hallar el valor de la carga de la bola para el
cual la intensidad del campo fuera de la bola
no depende de r:
1. q =
αR2.
2. q =
αR2.
3. q = αR2.
4. q = 2αR2.
Ni idea
136. Un neutrón de masa mn y velocidad vn choca
elásticamente con un núcleo de carbono de
masa mC que se encuentra en reposo. ¿Cuál es
la velocidad (módulo, dirección y sentido) final
del neutrón?
1. (mC-mn)vn / (mC+mn), en la misma dirección
y sentido contrario que vn.
2. (mC-mn)vn / (mC+mn), en la misma dirección
y sentido que vn.
3. (mC+mn)vn / (mC-mn), en la misma dirección y
sentido contrario que vn.
4. (mC-mn)vn / (mC+mn), en dirección perpendicular
a vn.
Supongo que hay que aplicar la conservación del momento lineal y la energía, pero no consigo llegar al resultado final.
159. Una partícula de masa m se encuentra en el
estado fundamental de un pozo de potencial
unidimensional. Hallar la energía de dicho
estado según la teoría de Schrödinger sabiendo
que en los bordes del pozo la función de
onda Ψ toma el mismo valor, que a su vez es la
mitad del que presenta en el medio del pozo:
1. E0 =
.
2. E0 =
.
3. E0 =
.
4. E0 =
.
No sé cómo usar la información de que en los bordes del pozo la función de onda toma el mismo valor, y que a su vez es la mitad del que presenta en el medio del pozo.
213. La función lógica F= (X´+XY´)Z´ + XY es
equivalente a:
(X´, Y´e Z´son los complementos de las variables
lógicas X,Y,Z)
1. XY+Z´.
2. XY+Z.
3. XZ+Y.
4. YZ+X.
Usando las leyes del álgebra de Boole no consigo llegar al resultado correcto.
226. A 100 kHz la ganancia de un filtro es 1 y la
respuesta en frecuencia decrece con una pendiente
de -20 dB/dec, ¿cuánto es la ganancia a
200 kHz?:
1. 0.01.
2. 0.1.
3. 0.5.
4. 0.7.
¿Cuál es la ecuación que se usa aquí?
2016
116. Un amplificador Klystron tiene una ganancia
de 20 dB y sus guías de onda de entrada y salida
son del mismo tipo. Si el campo eléctrico en
la guía de entrada tiene una amplitud máxima
de 30kV/m, la amplitud máxima del campo
eléctrico en la guía de salida será:
1. 60 kV/m.
2. 300 kV/m.
3. 600 kV/m.
4. 3000 kV/m.
Aquí tampoco sé cuál es la ecuación a usar.
155. Para fotones de 1 MeV en agua el coeficiente
de atenuación (μ) es 0.071 cm-1 y el coeficiente
de absorción energético (μen) es 0.031 cm-1.
¿Cuál es la energía media absorbida en agua
en cada interacción?:
1. 440 keV.
2. 511 keV.
3. 1 MeV.
4. 1.022 MeV.
Ni idea de como se hace esta
232. Un circuito digital contador de módulo 12,
tiene:
1. 12 flip-flops.
2. 6 flip-flops.
3. 4 flip-flops.
4. 3 flip-flops.
¿Alguien me podría recomendar explicar lo que es un flip flop o recomendar alguna bibliografía al respecto? O una ecuación que relacione el número del modúlo con el número de flip-flops. Gracias!
2017
158. La energía de enlace de un núcleo de 24Na
(Z=11) es:
1. 22.5 MeV.
2. 388 MeV.
3. 95 MeV.
4. 194 MeV.
Ni idea, hay que saberse el peso en umas con decimales de protones y neutrones?
171. En el bombardeo de protones en reposo con
haces de protones se pueden producir pares
protón-antiprotón (p + p → p + p + p + ). Calcular
la energía umbral para que la reacción
sea posible:
1. 5.6 GeV.
2. 7.6 GeV.
3. 9.6 GeV.
4. 11.6 GeV.
No sé cómo plantearla
2018
45. Un ecógrafo Doppler emite ultrasonidos de
frecuencia f que se propagan a velocidad vu y se
reflejan en el corazón que se mueve con velocidad
vc, siendo vc<<vu. El desplazamiento máximo
de frecuencia Δf que registra en ecógrafo es
aproximadamente:
1. ± 𝑨𝑐
𝑨𝑣
f.
2. ± 𝑨𝑣
𝑨𝑐
f.
3. ±2 𝑨𝑐
𝑨𝑣
f.
4. ±2 𝑨𝑣
𝑨𝑐
f.
Supongo que hay que hacerlo con el efecto Doppler, pero no sé cómo plantearlo
100. ¿Cuál será la ganancia de un tríodo de vacío de
6x10³ ohmios de impedancia y factor de amplificación
m=25 que está conectado en un circuito
de resistencia de carga R=4x104 ohmios?:
1. 5.
2. 21.7.
3. 25.
4. 28.75.
Ni idea
122. Encontrar el módulo del vector polarización en
un material dieléctrico, asumido homogéneo e
isótropo, con 𝛆r = 2.8 si el módulo de D = 3,0·10-7
C/m2:
1. 1.07·10-7 C/m2.
2. 1.93·10-7 C/m2.
3. 4.67·10-7 C/m2.
4. 8.4·10-7 C/m2.
Supongo que se usará: D=epsilon0*E + P. Obtenemos a partir del dato D que nos dan en el enunciado, el campo E, mediante D=epsilon0epsilonrE=epsilonE, y posteriormente despejamos de la primera ecuación el vector P, pero por algún motivo no me sale
127. El deuterio fue descubierto en 1932 por Urey
observando el corrimiento de las líneas espectrales
con respecto a las del hidrógeno ordinario.
¿Qué separación mínima habría que ser
capaz de observar en la longitud de la onda
para encontrar un desdoblamiento en la primera
línea de la serie de Balmer en una mezcla de
hidrógeno y deuterio?
Dato: 𝐑∞ = 1.1 x 107m-1
1. 0.7·10-10 m.
2. 1.8·10-10 m.
3. 2.5·10-10 m.
4. 3.1·10-10 m.
Ni idea de cómo plantearlo
129. Los fotones de las transiciones de rayos X entre
las capas L (n=2) y K (n=1) de un elemento de
número atómico Z:
1. Tienen mayor energía cuanto menor es Z.
2. Tienen mayor longitud de onda cuanto menor
es Z.
3. Tienen una energía que aumenta linealmente
con Z.
4. Tienen la misma energía para algunos elementos
de Z diferente.
No entiendo de dónde sale ese resultado. Cuál es la lógica de que la energía sea menor cuanto menor es z?
134. El electrón del átomo de hidrógeno en el nivel
5p3/2 puede hacer una transición dipolar eléctrica
al estado:
1. 5d3/2.
2. 3s1/2.
3. 3p3/2.
4. 4f3/2.
No entiendo bien las reglas de selección...aplicadas a ejercicios
137. Un haz de electrones que se mueve rectilíneamente
a velocidad no relativista es acelerado en
la dirección de su movimiento de forma que
radia una potencia P en la dirección que forma
30º con la dirección del haz.
La potencia que radiará a 60º del haz es:
1. P/√3.
2. P/√2.
3. 2P.
4. 3P.
Cómo cambia la potencia radiada en función del ángulo?
143. Un rayo gamma interacciona con un protón en
reposo y produce un pión 𝝅+ y un neutrón.
¿Cuál es la energía umbral de la radiación
gamma?:
Masa(𝝅+)=139.57MeV/c2. Masa (protón)=938.35
MeV/c2. Masa(neutrón)=939.56 MeV/c2.
1. 151 MeV.
2. 302 MeV.
3. 1089 MeV.
4. 2179 MeV.
Hay una formulita por ahí, pero no sé cómo aplicarla a este ejercicio.
154. Sea la desintegración A→B+𝛃, donde ambos
núcleos tiene número másico par. Si A tiene
espín-paridad 0+, ¿Cuál de los siguientes valores
de espín-paridad de B está prohibido?:
1. 0+.
2. 2+.
3. 2-.
4. 3-.
Ni idea
180. Un electrón está confiando en el estado fundamental
de un oscilador armónico unidimensional,
tal que √〈(𝒜 − 〈𝒜〉)𝟗〉 = 10 -10 m. Encontrar
la energía (en eV) necesaria para excitar el electrón
al primer estado excitado:
1. 3.8 eV.
2. 5.6 eV.
3. 7.9 eV.
4. 11.2 eV.
Supongo que hay que usar el teorema de incertidumbre de Heisenber, pero no me sale.
187. Estimar la energía mínima que un protón debe
tener para atravesar la barrera de Coulomb del
núcleo de un átomo estacionario de Cl (Z=17).
Datos: e=1.6·10-19 C; K0=8.98755x109 Nm2 C-2:
1. 0.25 MeV.
2. 0.51 MeV.
3. 1.22 MeV.
4. 4.4 MeV.
Imagino que hay que usar U=(kze^2)/(R), z=17 pero no sé que R usar. 1 amstrong?
203. Dada una temperatura de 300K, determinar la
probabilidad de que un estado de energía de
3kT por encima del nivel de Fermi esté ocupado
por un electrón:
1. 4.74%.
2. 4.98%.
3. 95%.
4. 95.26%.
Alguna idea?
206. Se tiene silicio intrínseco a T=300 K. La vida
media de los portadores es 𝛖=10 𝛍s. Dicho semiconductor
se ilumina con la luz de longitud de
onda 𝝂=1 𝛍m de forma que se absorbe uniformemente
una densidad de potencia óptica de 1
mW·cm-3. Si la eficiencia cuántica es de ƞ=1/2,
calcular el exceso de portadores en el semiconductor:
1. 3.01·1011 cm-3.
2. 1.01·1011 cm-3.
3. 5.07·1010 cm-3.
4. 2.53·1010cm-3.
No sé cómo usar el dato de la eficiencia cuántica
214. En un detector de centelleo ideal, si el fotopico
aparece para una energía E=4mec2, ¿dónde se
situará el borde Compton?:
1. 16/7 mec2.
2. 16/5 mec2.
3. 24/7 mec2.
4. 32/9 mec2.
Creo que hay una fórmula que relaciona la energía del fotopico con la energía del borde Compton, pero no la encuentro por ningún lado.
Muchas gracias por haber llegado hasta aquí por la paciencia. Agradezco toda ayuda. Muchas gracias!