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Test 1.- Física Moderna

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cuestiones sobre la información recogida en el mapa Física Moderna
ddiezmor
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2692
3

Resource summary

Question 1

Question
Heisemberg fue un físico alemán que propuso el llamado Principio de Incertidumbre ¿En cuál de las teorías mencionadas en el mapa La Física Moderna propuso ese principio?
Answer
  • La teoría Cuántica
  • La Relatividad
  • La Física Nuclear

Question 2

Question
Una de las fórmulas más reconocidas de la teoría de la Relatividad de Einstein, es la que relaciona la energía con la masa y la velocidad de la luz, c, al cuadrado. Esa fórmula se interpreta como indicadora de la posibilidad de convertir energía en masa o viceversa y que, la masa es una forma de energía. Según esa fórmula ¿Qué conclusión se extrae sobre las cantidades de masa y energía?
Answer
  • Una pequeña masa, da lugar a una enorme energía ya que la velocidad de la luz que multiplica a la masa es muy grande
  • Una pequeña cantidad de energía, producirá una cantidad de masa enorme ya que la velocidad de la luz es enorme y va al cuadrado en la fórmula
  • Las cantidades de masa y energía relacionadas tienen que ser equivalentes y por tanto de valor similares, ya que la fórmula indica que la masa es un tipo de energía
  • La masa correspondiente a una cantidad de energía tiene que ser enorme, ya que, despejando la masa en la fórmula, queda la energía dividida por la velocidad de la luz al cuadrado.

Question 3

Question
La dilatación del tiempo, es una consecuencia de la Relatividad de Einstein. Alguien viajando a una velocidad v, respecto a nosotros detectará lo que hacemos más lentamente que lo que nosotros medimos. La fórmula que lo indica, obtiene su tiempo dividiendo el nuestro por una raiz cuadrada donde aparecen su velocidad y la de la luz, c, elevadas al cuadrado. Teniendo en cuenta esa fórmula se puede concluir que:
Answer
  • El efecto de la dilatación del tiempo en el viajero se hace menor al aumentar su velocidad respecto a nosotros
  • Si el viajero consiguiera acercarse a la velocidad de la luz, llegaría a determinar el tiempo de igual forma que nosotros.
  • El efecto de la dilatación del tiempo en el viajero se hace insignificante cuando su velocidad es mucho menor que la de la luz, como ocurre en la vida corriente.
  • Para que el viajero deje de notar la dilatación del tiempo debería aproximarse la velocidad de la luz.

Question 4

Question
En la teoría de la Relatividad se asegura que no puede alcanzarse la velocidad de la luz. El motivo es que, en la fórmula que relaciona la masa a cierta velocidad con la masa en reposo se ve que:
Answer
  • Al aumentar la velocidad, la masa en reposo, m0, disminuye enormemente, de forma que se produciría la desaparición de la materia.
  • Al acercarnos a la velocidad de la luz, la masa en reposo, m0, aumentaría enormemente, y toda la energía se convertiría en materia. Sin energía el mundo no podría existir
  • Al acercarnos a la velocidad de la luz, la fórmula da una masa igual a la masa en reposo dividido por un número que tiende a cero, dando una masa infinita que corresponde a una energía inalcanzable.
  • Al aumentar la velocidad, la energía que se produce, hace aumentar la velocidad de la luz en mayor medida que la de cualquier objeto.

Question 5

Question
Una versión del Principio de Incertidumbre de la física cuántica se expresa con una fórmula que indica: el producto de la imprecisión de la posición, x, por la de la magnitud conocida como momento, m.v, siempre da un valor mayor o igual que cierto valor fijo, relacionado con la llamada constante de Planck, h de valor 6,63 10^-34 J.s
Answer
  • Si en un fenómeno cuántico se determina la velocidad de una partícula con mucha exactitud, la posición quedará ampliamente indeterminada
  • Si en un fenómeno cuántico se determina la posición con mucha exactitud, la velocidad quedará determinada también con una exactitud parecida.
  • En los fenómenos cuánticos, el principio de incertidumbre asegura que es imposible conocer la velocidad de una partícula con precisión.
  • En los fenómenos cuánticos, el principio de incertidumbre asegura que si se determina la velocidad con mucha imprecisión, la posición se podrá determinar con poca precisión.

Question 6

Question
Según la Cuántica, los electrones están en los átomos en determinados estados de energía separados y, la luz está formada por partículas de energía llamadas cuantos de luz o fotones. La luz solo se absorbe o se emite si sus fotones tienen la energía que separa los estados electrónicos. La energía de los fotones absorbidos o emitidos pueden relacionarse con la frecuencia de la luz, que permite distinguir una luz de otra: Ef - Ei = h f donde Ef y Ei son las energías de los estados inicial y final del salto electrónico, f la frecuencia de la luz y h la constante de Planck. Teniendo en cuenta esto:
Answer
  • La luz roja, corresponde a saltos electrónicos con más diferencia de energía que la luz verde
  • Los rayos X corresponden a saltos electrónicos entre estados de energía más próximos que en la luz ultravioleta.
  • La luz de mayor longitud de onda, corresponde a fotones de más energía de la luz
  • La luz ultravioleta tiene fotones que corresponden a saltos electrónicos de mayor energía que en la luz infraroja.

Question 7

Question
En la 1ª decada del XX por Rutherford. La experiencia consistió en lanzar contra láminas metálicas, partículas radiactivas alfa como proyectil. Son partículas de carga positiva y una masa como la de un núcleo de He ¿En qué apartado se expresa correctamente el resultado del experimento y la concluisón
Answer
  • La materia se distribuye de forma bastante homogénea en los átomos ya que, la mayoría de partículas proyectil se desviaban de forma importante, incluso rebotando hacia atrás debido a las fuerzas eléctricas producidas por los electrones.
  • La mayoría de los proyectiles pasaban casi sin desviación como si no encontraran obstáculo y, unas pocas se desviaban mucho, incluso rebotando como si toparan con una parte muy masiva, pero muy pequeña. Parecía que la mayor parte del átomo estaba prácticamente vacía
  • Había un número parecido de proyectiles que se desviaban mucho y de proyectiles que se desviaban poco, indicando la presencia de dos partes de un tamaño similar, una ligera y otra muy densa. La materia en los átomos se repartía en partes de tamaño parecido
  • El experimento comprobó que todas las partículas se desviaban ligeramente y que, por tanto, los átomos estaban rellenos de materia de carga positiva ocupando la mayor parte del átomo.

Question 8

Question
En el gráfico de energía de enlace por nucleón (protones y neutrones) se concluye:
Answer
  • Los núcleos más estables son los muy ligeros como H y He y los más inestables los de tamaño intermedio como Fe
  • Cuando se fusionan núcleos ligeros se desprende menos energía que cuando se fisionan núcleos grandes como Uranio para dar núcleos de tamaño intermedio
  • Las centrales nucleares actuales producen electricidad a partir del calor producido en la fisión de Uranio en núcleos intermedios
  • Actualmente hay centrales nucleares que producen electricidad a gran escala de forma mucho más eficiente mediante la fusión de núcleos ligeros

Question 9

Question
Actualmente, según la llamada teoría estándar de partículas se considera que:.
Answer
  • Se considera que la materia normal está formada por dos tipos de partículas, los electrones y los neutrinos
  • Los netrones están formados por unión de dos Quarks u y un antiQuark d
  • Las fuerzas entre partículas son transmitidas por los neutrinos y electrones
  • La materia normal está formada por tres tipos de partículas elementales. Electrones, Quarks up, Quarks down y neutrinos

Question 10

Question
Según la teoría estándar de partículas, las fuerzas entre partículas
Answer
  • Pueden ser gravitatorias y eléctricas
  • Se producen mediante intercambio de partículas llamadas mensajeras, como el fotón para la fuerza gravitatoria
  • Puden ser de 4 tipos: Electromagnética, Gravitatoria, Nuclear fuerte y Nuclear débil
  • La fuerza nuclear fuerte está transmitida por unas partículas llamadas neutrinos
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