Ejercicio 1 de 10
CálculoCalcula el factor γ para una velocidad v = 0,6c.
Física · 2.º de Bachillerato
Ejercicios: Física relativista y física cuántica
24 ejercicios con corrección detallada, en 3 series. Sin registro: tu progreso se queda en tu dispositivo.
ULUMINE · Física · 2.º de Bachillerato
Física relativista y física cuántica — Practicar
Hoja de ejercicios
Nombre: ……………………………Fecha: ……………………Puntuación: ……… / 10
Datos: c = 3 · 108 m/s ; h = 6,63 · 10−34 J·s ; e = 1,6 · 10−19 C ; me = 9,11 · 10−31 kg.
Ejercicio 1
Calcula el factor γ para una velocidad v = 0,6c.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ………………
Ejercicio 2
En una nave que viaja a 0,8c transcurren 3 s. ¿Cuánto tiempo mide un observador en la Tierra, en s?
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… s
Ejercicio 3
Una nave mide 10 m en reposo. ¿Qué longitud mide un observador que la ve pasar a 0,8c, en m?
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… m
Ejercicio 4
Calcula la energía en reposo equivalente a 1 g de materia, en J (notación científica, por ejemplo 9e13).
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… J
Ejercicio 5
Calcula la energía de un fotón de 500 nm, en eV, con dos decimales.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… eV
Ejercicio 6
Un metal tiene W₀ = 2,0 eV y se ilumina con luz de 400 nm (fotón de 3,11 eV). Calcula el potencial de frenado, en V, con dos decimales.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… V
Ejercicio 7 — Marca «Verdadero» o «Falso».
En el efecto fotoeléctrico, si se aumenta la intensidad de la luz (sin cambiar su frecuencia), aumenta la energía cinética máxima de los electrones.
VerdaderoFalso
Ejercicio 8
Calcula la longitud de onda de De Broglie de un electrón que se mueve a 106 m/s, en nm con dos decimales.
Escribe tus cálculos:
Respuesta: ……………… nm
Ejercicio 9 — Une cada elemento de la izquierda con el de la derecha.
Asocia cada científico con su aportación.
- 1. Planck
- 2. Einstein
- 3. De Broglie
- 4. Heisenberg
- 5. Bohr
- A. Fotones y efecto fotoeléctrico
- B. Niveles de energía del átomo de hidrógeno
- C. Ondas asociadas a la materia
- D. Principio de incertidumbre
- E. Cuantización de la energía (cuerpo negro)
Ejercicio 10 — Marca la respuesta correcta.
Según el segundo postulado de Einstein, la velocidad de la luz emitida por una nave que se aleja a 0,5c, medida desde la Tierra, es:
- c
- 1,5c
- 0,5c
- Depende de la frecuencia
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ULUMINE · Física · 2.º de Bachillerato
Física relativista y física cuántica — Practicar
Solucionario detallado — para familias y docentes
Ejercicio 1
Respuesta: 1,25
γ = 1/√(1 − 0,36) = 1/0,8 = 1,25.
Ejercicio 2
Respuesta: 5 s
γ = 1/0,6 ≈ 1,67 ; Δt = γ · Δt₀ = 5 s.
Ejercicio 3
Respuesta: 6 m
L = L₀/γ = 10 · 0,6 = 6 m.
Ejercicio 4
Respuesta: 90 000 000 000 000 J
E₀ = m · c² = 10−3 · 9 · 1016 = 9 · 1013 J.
Ejercicio 5
Respuesta: 2,49 eV
E = h · c/λ ≈ 3,98 · 10−19 J = 3,98 · 10−19/1,6 · 10−19 ≈ 2,49 eV.
Ejercicio 6
Respuesta: 1,11 V
Ec, máx = 3,11 − 2,0 = 1,11 eV ⟹ Vfrenado = 1,11 V.
Ejercicio 7
Respuesta: Faux
La energía de cada fotón depende solo de la frecuencia. Más intensidad significa más fotones y, por tanto, más electrones, pero no más rápidos.
Ejercicio 8
Respuesta: 0,73 nm
λ = h/(m · v) = 6,63 · 10−34/(9,11 · 10−25) ≈ 7,28 · 10−10 m ≈ 0,73 nm.
Ejercicio 9
Respuesta: 1 → E · 2 → A · 3 → C · 4 → D · 5 → B
Son los pilares de la física cuántica entre 1900 y 1927.
Ejercicio 10
Respuesta: c
La velocidad de la luz en el vacío es la misma para todos los observadores inerciales: c. Las velocidades no se suman como en la física clásica.
Datos: c = 3 · 108 m/s ; h = 6,63 · 10−34 J·s ; e = 1,6 · 10−19 C ; me = 9,11 · 10−31 kg.
Ejercicios corregidos: 0 / 10
Ejercicio 2 de 10
CálculoEn una nave que viaja a 0,8c transcurren 3 s. ¿Cuánto tiempo mide un observador en la Tierra, en s?
Ejercicio 3 de 10
CálculoUna nave mide 10 m en reposo. ¿Qué longitud mide un observador que la ve pasar a 0,8c, en m?
Ejercicio 4 de 10
CálculoCalcula la energía en reposo equivalente a 1 g de materia, en J (notación científica, por ejemplo 9e13).
Ejercicio 5 de 10
CálculoCalcula la energía de un fotón de 500 nm, en eV, con dos decimales.
Ejercicio 6 de 10
CálculoUn metal tiene W₀ = 2,0 eV y se ilumina con luz de 400 nm (fotón de 3,11 eV). Calcula el potencial de frenado, en V, con dos decimales.
Ejercicio 7 de 10
Verdadero o falsoEn el efecto fotoeléctrico, si se aumenta la intensidad de la luz (sin cambiar su frecuencia), aumenta la energía cinética máxima de los electrones.
Ejercicio 8 de 10
CálculoCalcula la longitud de onda de De Broglie de un electrón que se mueve a 106 m/s, en nm con dos decimales.
Ejercicio 9 de 10
RelacionarAsocia cada científico con su aportación.
Ejercicio 10 de 10
Tipo testSegún el segundo postulado de Einstein, la velocidad de la luz emitida por una nave que se aleja a 0,5c, medida desde la Tierra, es: