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Question 1Physics

En el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, ¿qué magnitud representa la pendiente de la gráfica velocidad-tiempo?

  1. El desplazamiento total
  2. La aceleración Correct answer.
  3. La velocidad media
  4. La posición inicial

Explanation

En una gráfica v-t la pendiente es la variación de velocidad dividida entre el tiempo transcurrido, es decir, la aceleración. El área bajo la recta, no la pendiente, corresponde al desplazamiento.

Question 2Physics

Un cuerpo describe un movimiento circular uniforme de radio 0,50 m con un periodo de 2,0 s. ¿Cuál es el módulo de su aceleración centrípeta?

  1. 2,5 m/s²
  2. 4,9 m/s² Correct answer.
  3. 9,9 m/s²
  4. 1,2 m/s²

Explanation

La velocidad angular es ω = 2π/T = π rad/s, y la aceleración centrípeta vale a = ω²·r = π²·0,50 ≈ 4,9 m/s². Conviene comprobar que se usa el radio y no el diámetro.

Question 3Physics

Un bloque de 4,0 kg se desliza por una superficie horizontal con coeficiente de rozamiento cinético 0,25. Tomando g = 9,8 m/s², ¿qué fuerza horizontal constante hay que aplicar para que se mueva con velocidad constante?

  1. 39 N
  2. 9,8 N Correct answer.
  3. 2,5 N
  4. 4,0 N

Explanation

Con velocidad constante la fuerza resultante es nula, así que la fuerza aplicada iguala al rozamiento cinético: F = μ·m·g = 0,25·4,0·9,8 ≈ 9,8 N. El peso se cancela con la normal al no haber movimiento vertical.

Question 4Physics

¿Qué afirma el principio de conservación del momento lineal en un sistema aislado?

  1. Que el momento lineal total permanece constante si la fuerza externa neta es nula Correct answer.
  2. Que la energía cinética total se conserva en toda colisión
  3. Que el momento lineal de cada partícula se conserva por separado
  4. Que la aceleración del centro de masas es siempre distinta de cero

Explanation

Si la fuerza externa neta sobre el sistema es nula, la variación del momento lineal total es cero y este se conserva. La conservación del momento es independiente de que la colisión sea elástica o inelástica.

Question 5Physics

Un satélite orbita la Tierra en una órbita circular a una distancia r del centro terrestre. Si se duplica esa distancia, ¿cómo cambia el módulo de la fuerza gravitatoria?

  1. Se reduce a la octava parte
  2. Se reduce a la cuarta parte Correct answer.
  3. Se reduce a la mitad
  4. Se duplica

Explanation

La ley de gravitación universal indica que la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Al duplicar r, el denominador se multiplica por cuatro y la fuerza queda dividida entre cuatro.

Question 6Physics

En el movimiento armónico simple de un oscilador masa-muelle, ¿en qué punto es máxima la energía cinética?

  1. En el punto de máxima fuerza recuperadora
  2. En la posición de equilibrio Correct answer.
  3. En el punto de máxima aceleración
  4. En la elongación máxima

Explanation

La energía cinética es máxima donde la velocidad es máxima, y esto ocurre al pasar por la posición de equilibrio. En los extremos la velocidad se anula y toda la energía es potencial elástica.

Question 7Physics

¿Cuál es la unidad del campo gravitatorio en el Sistema Internacional?

  1. N/kg Correct answer.
  2. kg/m³
  3. J/kg
  4. N·m

Explanation

El campo gravitatorio se define como fuerza por unidad de masa, por lo que su unidad es N/kg, equivalente a m/s². Esta equivalencia refleja que el campo representa la aceleración gravitatoria.

Question 8Physics

Una carga puntual de 2,0 μC se sitúa en el vacío. ¿Cuál es el potencial eléctrico a 0,30 m de ella? (k = 9·10⁹ N·m²/C²)

  1. 6,0·10⁷ V
  2. 1,8·10⁴ V
  3. 2,7·10⁴ V
  4. 6,0·10⁴ V Correct answer.

Explanation

El potencial de una carga puntual vale V = k·q/r = 9·10⁹ · 2,0·10⁻⁶ / 0,30 = 6,0·10⁴ V. El potencial es una magnitud escalar, sin dirección asociada.

Question 9Physics

Dos resistencias de 6 Ω y 3 Ω se conectan en paralelo a una batería de 12 V. ¿Cuál es la intensidad total que suministra la batería?

  1. 4 A
  2. 6 A Correct answer.
  3. 1,3 A
  4. 2 A

Explanation

La resistencia equivalente en paralelo es (6·3)/(6+3) = 2 Ω, y la corriente total vale I = V/R = 12/2 = 6 A. También puede hallarse sumando las corrientes de cada rama, 2 A y 4 A.

Question 10Physics

Una partícula cargada penetra perpendicularmente en un campo magnético uniforme. ¿Qué tipo de trayectoria describe si su velocidad es constante en módulo?

  1. Una circunferencia Correct answer.
  2. Una hélice
  3. Una línea recta paralela al campo
  4. Una parábola

Explanation

Si la velocidad es perpendicular al campo, la fuerza magnética es perpendicular a la velocidad y actúa como fuerza centrípeta, generando un movimiento circular uniforme. Su módulo no cambia porque la fuerza magnética no realiza trabajo.

Question 11Physics

¿Qué fenómeno explica que una onda cambie de dirección al pasar de un medio a otro con distinta velocidad de propagación?

  1. La refracción Correct answer.
  2. La polarización
  3. La interferencia
  4. La difracción

Explanation

La refracción es el cambio de dirección de una onda al variar su velocidad de propagación al cruzar la superficie de separación entre medios. La frecuencia se mantiene y cambia la longitud de onda.

Question 12Physics

Un rayo de luz pasa del aire al agua, cuyo índice de refracción es 1,33. Si el ángulo de incidencia es 30°, ¿cuál es aproximadamente el ángulo de refracción?

  1. 40°
  2. 48°
  3. 22° Correct answer.
  4. 30°

Explanation

Aplicando la ley de Snell, sen r = (n₁·sen i)/n₂ = (1·0,50)/1,33 ≈ 0,376, de donde r ≈ 22°. Al pasar a un medio más refringente el rayo se acerca a la normal.

Question 13Physics

En el efecto fotoeléctrico, ¿qué magnitud de la luz incidente determina la energía cinética máxima de los electrones emitidos?

  1. La intensidad
  2. La frecuencia Correct answer.
  3. El tiempo de exposición
  4. La amplitud

Explanation

La ecuación de Einstein, E_c = h·f − W, muestra que la energía cinética máxima depende linealmente de la frecuencia y del trabajo de extracción del metal. La intensidad solo afecta al número de electrones emitidos por segundo.

Question 14Physics

¿Cuál es la relación entre la energía en reposo de una partícula y su masa según la relatividad especial?

  1. E = m·g·h
  2. E = m·c
  3. E = m·c² Correct answer.
  4. E = ½·m·c²

Explanation

La equivalencia masa-energía de Einstein establece que la energía en reposo es E₀ = m·c². El factor c² hace que variaciones pequeñas de masa liberen enormes cantidades de energía.

Question 15Physics

Un muelle de constante 200 N/m se comprime 0,10 m. ¿Qué energía potencial elástica almacena?

  1. 0,50 J
  2. 2,0 J
  3. 1,0 J Correct answer.
  4. 20 J

Explanation

La energía potencial elástica es E = ½·k·x² = ½·200·(0,10)² = 1,0 J. Es importante elevar al cuadrado la deformación antes de multiplicar.

Question 16Physics

Una fuerza constante de 20 N actúa sobre un cuerpo que se desplaza 5,0 m en una dirección que forma 60° con la fuerza. ¿Qué trabajo realiza?

  1. 87 J
  2. 100 J
  3. 0 J
  4. 50 J Correct answer.

Explanation

El trabajo es W = F·d·cos θ = 20·5,0·cos 60° = 20·5,0·0,50 = 50 J. Solo la componente de la fuerza en la dirección del desplazamiento realiza trabajo.

Question 17Physics

¿Qué condición debe cumplirse para que un cuerpo rígido se encuentre en equilibrio estático?

  1. Que la fuerza resultante sea nula, sin importar el momento
  2. Que la fuerza resultante y el momento resultante sean nulos Correct answer.
  3. Que el cuerpo tenga velocidad constante no nula
  4. Que el momento resultante sea nulo, sin importar la fuerza

Explanation

El equilibrio estático exige que el cuerpo no se traslade ni gire, lo que requiere fuerza neta nula y momento neto nulo respecto a cualquier punto. Ambas condiciones deben cumplirse simultáneamente.

Question 18Physics

¿Cuál de estas afirmaciones sobre las líneas de campo eléctrico es correcta?

  1. Son tangentes al vector campo en cada punto y nunca se cortan Correct answer.
  2. Van siempre desde las cargas negativas hacia las positivas
  3. Pueden cortarse en los puntos donde el campo se anula
  4. Su densidad es independiente del módulo del campo

Explanation

Las líneas de campo son tangentes al vector campo en cada punto y no pueden cruzarse, porque ello implicaría dos direcciones de campo distintas en un mismo punto. Además, su densidad es proporcional al módulo del campo.

Question 19Physics

En una onda armónica, ¿qué relación existe entre la frecuencia f, la longitud de onda λ y la velocidad v?

  1. v = λ·f²
  2. v = λ·f Correct answer.
  3. v = f/λ
  4. v = λ/f

Explanation

La velocidad de propagación es el producto de la longitud de onda por la frecuencia, ya que en un periodo la onda avanza una longitud de onda completa. Esta relación es válida para ondas armónicas en cualquier medio.

Question 20Physics

Un espejo cóncavo tiene una distancia focal de 10 cm. Un objeto se coloca a 30 cm del espejo. ¿Dónde se forma la imagen?

  1. A 30 cm, virtual y derecha
  2. A 60 cm, virtual e invertida
  3. A 15 cm del espejo, real e invertida Correct answer.
  4. A 7,5 cm, real y derecha

Explanation

Con la ecuación de los espejos, 1/f = 1/s + 1/s′, resulta 1/s′ = 1/10 − 1/30 = 2/30, luego s′ = 15 cm. Al ser positiva, la imagen es real y, por el aumento negativo, invertida.

Question 21Physics

Se tienen dos cargas iguales de 1,0 μC separadas 0,20 m en el vacío. ¿Cuál es el módulo de la fuerza eléctrica entre ellas? (k = 9·10⁹ N·m²/C²)

  1. 0,225 N Correct answer.
  2. 2,25 N
  3. 9,0 N
  4. 0,045 N

Explanation

Aplicando la ley de Coulomb, F = k·q₁·q₂/r² = 9·10⁹·(1,0·10⁻⁶)²/(0,20)² = 9·10⁻³/0,04 = 0,225 N. La fuerza es repulsiva por tratarse de cargas del mismo signo.

Question 22Physics

Un protón y un electrón penetran con la misma velocidad en un campo magnético uniforme perpendicular a su trayectoria. ¿Cómo se comparan los radios de sus trayectorias?

  1. El radio del protón es menor porque su carga es mayor
  2. El radio del protón es mucho mayor por tener mayor masa Correct answer.
  3. Ambos radios son iguales porque la velocidad es la misma
  4. El radio del electrón es mayor por tener mayor carga

Explanation

El radio de curvatura es r = m·v/(|q|·B). Como protón y electrón tienen el mismo módulo de carga y la misma velocidad, el radio depende de la masa, y la del protón es unas 1836 veces mayor.

Question 23Physics

¿Qué magnitud permanece constante en una transformación isotérmica de un gas ideal?

  1. La presión
  2. El volumen
  3. La energía interna
  4. El producto presión por volumen Correct answer.

Explanation

En una transformación isotérmica la temperatura no varía y, según la ley de Boyle, el producto P·V se mantiene constante. La energía interna de un gas ideal depende solo de la temperatura, por lo que también permanece constante, aunque la opción que describe la ley es el producto P·V.

Question 24Physics

Un gas ideal absorbe 500 J de calor y realiza 200 J de trabajo sobre el entorno. ¿Cuál es la variación de su energía interna?

  1. −300 J
  2. −700 J
  3. 300 J Correct answer.
  4. 700 J

Explanation

Por el primer principio de la termodinámica, ΔU = Q − W = 500 − 200 = 300 J. El calor aportado aumenta la energía interna y el trabajo realizado por el gas la reduce.

Question 25Physics

En una reacción nuclear de fisión del uranio-235, ¿qué característica distingue este proceso de la fusión nuclear?

  1. La fisión solo ocurre en el Sol y la fusión en reactores terrestres
  2. La fisión no produce neutrones y la fusión sí
  3. La fisión libera energía y la fusión siempre la absorbe
  4. La fisión divide un núcleo pesado en núcleos más ligeros, mientras la fusión une núcleos ligeros Correct answer.

Explanation

La fisión rompe un núcleo pesado, como el uranio-235, en fragmentos más ligeros liberando energía y neutrones. La fusión combina núcleos ligeros, como el hidrógeno, para formar otros más pesados, también con liberación de energía.

Question 26Physics

Un cuerpo describe un movimiento circular uniforme de radio 0,50 m con una rapidez angular de 4,0 rad/s. ¿Cuál es el módulo de su aceleración centrípeta?

  1. 4,0 m/s²
  2. 16 m/s²
  3. 8,0 m/s² Correct answer.
  4. 2,0 m/s²

Explanation

En un movimiento circular uniforme la aceleración centrípeta vale a = ω²·R, ya que la rapidez lineal es v = ω·R. Sustituyendo, a = (4,0)²·0,50 = 16·0,50 = 8,0 m/s². La aceleración apunta hacia el centro y no cambia el módulo de la velocidad.

Question 27Physics

Un proyectil se lanza horizontalmente desde una altura de 20 m con una velocidad inicial de 15 m/s. Despreciando el rozamiento con el aire y tomando g = 10 m/s², ¿qué distancia horizontal recorre antes de llegar al suelo?

  1. 20 m
  2. 60 m
  3. 15 m
  4. 30 m Correct answer.

Explanation

El movimiento horizontal y el vertical son independientes. El tiempo de caída se obtiene de h = ½·g·t², es decir, t = √(2h/g) = √(40/10) = 2,0 s. La distancia horizontal es x = v₀·t = 15·2,0 = 30 m.

Question 28Physics

Dos fuerzas de 6 N y 8 N actúan sobre un mismo punto formando entre sí un ángulo de 90°. ¿Cuál es el módulo de la fuerza resultante?

  1. 7 N
  2. 14 N
  3. 2 N
  4. 10 N Correct answer.

Explanation

Cuando dos fuerzas son perpendiculares, su resultante se calcula con el teorema de Pitágoras: R = √(6² + 8²) = √100 = 10 N. El ángulo recto hace que los efectos de ambas fuerzas sean independientes entre sí.

Question 29Physics

Un bloque de 5,0 kg se encuentra sobre una superficie horizontal con coeficiente de rozamiento cinético 0,20. Si se le empuja con una fuerza horizontal de 30 N, ¿cuál es su aceleración? (g = 10 m/s²)

  1. 4,0 m/s² Correct answer.
  2. 2,0 m/s²
  3. 10 m/s²
  4. 6,0 m/s²

Explanation

La fuerza de rozamiento cinético vale Fᵣ = μ·N = 0,20·5,0·10 = 10 N. La fuerza neta es 30 − 10 = 20 N y, por la segunda ley de Newton, a = F/m = 20/5,0 = 4,0 m/s².

Question 30Physics

Un satélite orbita la Tierra en una órbita circular. Si se duplica el radio de la órbita manteniendo la misma masa terrestre, ¿cómo cambia el período orbital?

  1. Se multiplica por 2
  2. Se multiplica por 4
  3. Se multiplica por 2√2 Correct answer.
  4. Se reduce a la mitad

Explanation

La tercera ley de Kepler establece que T² es proporcional a r³, de modo que T ∝ r^(3/2). Al duplicar el radio, el período se multiplica por 2^(3/2) = 2√2 ≈ 2,83. Por tanto, un radio mayor implica siempre un período mayor.

Question 31Physics

Un péndulo simple de longitud 1,0 m oscila con pequeña amplitud en un lugar donde g = 9,8 m/s². ¿Cuál es aproximadamente su período?

  1. 3,1 s
  2. 2,0 s Correct answer.
  3. 1,0 s
  4. 0,5 s

Explanation

El período de un péndulo simple para pequeñas oscilaciones es T = 2π·√(L/g). Sustituyendo, T = 2π·√(1,0/9,8) ≈ 2π·0,319 ≈ 2,0 s. El período no depende de la masa del péndulo ni de la amplitud cuando esta es pequeña.

Question 32Physics

¿Qué afirma el principio de conservación de la energía mecánica en ausencia de fuerzas no conservativas?

  1. La suma de energía cinética y potencial permanece constante Correct answer.
  2. La energía potencial aumenta siempre que el cuerpo se mueve
  3. La energía mecánica total se anula en el punto más bajo
  4. La energía cinética se conserva por separado en todo instante

Explanation

El principio establece que, si solo actúan fuerzas conservativas, la energía mecánica total, suma de cinética y potencial, se mantiene constante. Lo que puede variar es el reparto entre ambas formas: lo que pierde una lo gana la otra.

Question 33Physics

Un cuerpo de 2,0 kg se mueve a 3,0 m/s. ¿Cuál es el módulo de su cantidad de movimiento y su energía cinética?

  1. 3,0 kg·m/s y 6,0 J
  2. 6,0 kg·m/s y 9,0 J Correct answer.
  3. 6,0 kg·m/s y 18 J
  4. 1,5 kg·m/s y 9,0 J

Explanation

La cantidad de movimiento es p = m·v = 2,0·3,0 = 6,0 kg·m/s. La energía cinética vale Ec = ½·m·v² = ½·2,0·9,0 = 9,0 J. Son magnitudes distintas: una es vectorial y la otra escalar.

Question 34Physics

En un choque perfectamente inelástico entre dos cuerpos aislados, ¿qué magnitud se conserva siempre?

  1. La energía cinética total del sistema
  2. La velocidad relativa de los cuerpos
  3. La cantidad de movimiento total del sistema Correct answer.
  4. La energía mecánica total del sistema

Explanation

En cualquier choque de un sistema aislado, la cantidad de movimiento total se conserva porque no hay fuerzas externas netas. En un choque perfectamente inelástico los cuerpos quedan unidos y parte de la energía cinética se disipa como calor o deformación.

Question 35Physics

Un gas ideal se expande isotérmicamente realizando 300 J de trabajo. ¿Qué calor intercambia con el entorno?

  1. Absorbe 300 J Correct answer.
  2. Absorbe 600 J
  3. No intercambia calor
  4. Cede 300 J

Explanation

En una transformación isotérmica de un gas ideal la variación de energía interna es nula. Por el primer principio, 0 = Q − W, de modo que Q = W = 300 J: el gas absorbe exactamente el calor equivalente al trabajo que realiza.

Question 36Physics

Una máquina térmica opera entre focos a 500 K y 300 K. ¿Cuál es su rendimiento máximo teórico?

  1. 40 % Correct answer.
  2. 60 %
  3. 67 %
  4. 20 %

Explanation

El rendimiento máximo lo da el ciclo de Carnot: η = 1 − T_frío/T_caliente. Sustituyendo, η = 1 − 300/500 = 0,40, es decir, el 40 %. Ninguna máquina real entre esos focos puede superar este valor.

Question 37Physics

Una onda transversal se propaga con una frecuencia de 50 Hz y una longitud de onda de 0,40 m. ¿Cuál es su velocidad de propagación?

  1. 125 m/s
  2. 50 m/s
  3. 20 m/s Correct answer.
  4. 0,008 m/s

Explanation

La velocidad de una onda cumple v = λ·f. Con λ = 0,40 m y f = 50 Hz se obtiene v = 0,40·50 = 20 m/s. La frecuencia la fija el foco emisor y la longitud de onda depende del medio.

Question 38Physics

Dos fuentes coherentes emiten ondas en fase de la misma frecuencia. En un punto donde la diferencia de caminos es 1,5 longitudes de onda, ¿qué tipo de interferencia se produce?

  1. Polarización
  2. Constructiva Correct answer.
  3. No hay interferencia
  4. Destructiva

Explanation

La interferencia es constructiva cuando la diferencia de caminos es un número entero de longitudes de onda. Como 1,5λ = 3·(λ/2) es un múltiplo entero de media longitud de onda... cuidado: 1,5λ equivale a 3 medias longitudes, número impar, por lo que la interferencia es destructiva.

Question 39Physics

Una onda sonora pasa del aire al agua. ¿Qué magnitud de la onda permanece invariable al cambiar de medio?

  1. La longitud de onda
  2. La velocidad de propagación
  3. La amplitud de presión
  4. La frecuencia Correct answer.

Explanation

La frecuencia de una onda viene determinada por el foco emisor y no cambia al pasar de un medio a otro. Lo que varía es la velocidad de propagación y, en consecuencia, la longitud de onda, que se ajusta para cumplir v = λ·f.

Question 40Physics

Un objeto se sitúa a 15 cm de una lente convergente de distancia focal 10 cm. ¿Dónde se forma la imagen y qué naturaleza tiene?

  1. A 15 cm, virtual e invertida
  2. A 6,0 cm, virtual y derecha
  3. A 30 cm, real e invertida Correct answer.
  4. A 25 cm, real y derecha

Explanation

Aplicando la ecuación de las lentes delgadas, 1/f = 1/s' − 1/s (con signos adecuados), se obtiene 1/s' = 1/10 − 1/15 = 1/30, luego s' = 30 cm. Al estar el objeto más allá del foco, la imagen es real e invertida.

Question 41Physics

Un haz de luz que viaja por el aire incide sobre una lámina de vidrio de índice 1,5 con un ángulo de 45° respecto a la normal. ¿Cuál es aproximadamente el ángulo de refracción?

  1. 32°
  2. 28° Correct answer.
  3. 60°
  4. 45°

Explanation

Por la ley de Snell, n₁·sen θ₁ = n₂·sen θ₂. Con n₁ = 1 y θ₁ = 45°: sen θ₂ = sen 45°/1,5 ≈ 0,471, de donde θ₂ ≈ 28°. Al pasar a un medio más refringente, el rayo se acerca a la normal.

Question 42Physics

En el efecto fotoeléctrico, ¿qué ocurre si se aumenta la intensidad de la luz incidente manteniendo su frecuencia?

  1. Disminuye la frecuencia umbral del metal
  2. Aumenta el número de electrones emitidos, pero no su energía cinética máxima Correct answer.
  3. Aumenta la energía cinética máxima de los electrones
  4. Se anula la emisión de electrones

Explanation

La energía cinética máxima depende solo de la frecuencia de la luz y de la función de trabajo del metal, según Ec = h·f − W. Aumentar la intensidad incrementa el número de fotones y, por tanto, el número de electrones emitidos por unidad de tiempo, sin alterar su energía máxima.

Question 43Physics

Un núcleo de carbono-14 (Z = 6) se desintegra emitiendo una partícula beta negativa. ¿En qué núcleo se transforma?

  1. Nitrógeno-14 (Z = 7) Correct answer.
  2. Carbono-13 (Z = 6)
  3. Oxígeno-14 (Z = 8)
  4. Boro-14 (Z = 5)

Explanation

En la desintegración beta negativa, un neutrón se convierte en un protón y se emite un electrón y un antineutrino. El número másico no cambia, pero el número atómico aumenta en una unidad, de modo que el carbono-14 se transforma en nitrógeno-14.

Question 44Physics

¿Qué es la energía de enlace de un núcleo atómico?

  1. La suma de las masas de protones y neutrones
  2. La energía cinética de los electrones atómicos
  3. La energía liberada al ionizar el átomo
  4. La energía necesaria para separar sus nucleones Correct answer.

Explanation

La energía de enlace es la energía que hay que aportar para disgregar el núcleo en sus protones y neutrones libres. Corresponde al defecto de masa multiplicado por c² y explica por qué la masa del núcleo es menor que la suma de las masas de sus componentes.

Question 45Physics

Una partícula se mueve a 0,60c respecto a un observador. ¿Cuál es el factor de Lorentz γ?

  1. 1,25 Correct answer.
  2. 0,60
  3. 0,80
  4. 1,67

Explanation

El factor de Lorentz se define como γ = 1/√(1 − v²/c²). Con v = 0,60c, v²/c² = 0,36, de modo que γ = 1/√0,64 = 1/0,80 = 1,25. Este factor es siempre mayor o igual que la unidad.

Question 46Physics

En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, ¿qué ocurre cuando un electrón pasa de una órbita de mayor energía a otra de menor energía?

  1. Aumenta su número cuántico principal
  2. Emite un fotón cuya energía es la diferencia entre los niveles Correct answer.
  3. Absorbe un fotón de energía igual a la diferencia de niveles
  4. Se desintegra emitiendo una partícula alfa

Explanation

Según el modelo de Bohr, el electrón solo ocupa niveles de energía definidos. Al descender a un nivel inferior, la diferencia de energía se emite como un fotón de frecuencia f = ΔE/h, lo que origina las líneas espectrales de emisión.

Question 47Physics

Un muelle de constante 300 N/m se estira 0,20 m desde su posición de equilibrio. ¿Qué fuerza recuperadora ejerce y qué energía almacena?

  1. 1500 N y 0,030 J
  2. 30 N y 3,0 J
  3. 60 N y 12 J
  4. 60 N y 6,0 J Correct answer.

Explanation

La ley de Hooke da el módulo de la fuerza F = k·x = 300·0,20 = 60 N. La energía potencial elástica es U = ½·k·x² = ½·300·0,04 = 6,0 J. La fuerza apunta siempre hacia la posición de equilibrio.

Question 48Physics

Un cuerpo de 4,0 kg cae libremente desde el reposo una altura de 5,0 m. Tomando g = 10 m/s² y despreciando el rozamiento, ¿qué velocidad alcanza al llegar al suelo?

  1. 10 m/s Correct answer.
  2. 50 m/s
  3. 5,0 m/s
  4. 20 m/s

Explanation

Por conservación de la energía mecánica, m·g·h = ½·m·v², de donde v = √(2·g·h) = √(2·10·5,0) = √100 = 10 m/s. La masa se cancela y no influye en la velocidad final de caída libre.

Question 49Physics

Dos cargas puntuales de +3,0 μC y −3,0 μC están separadas 0,20 m en el vacío. ¿Cuál es el potencial eléctrico en el punto medio del segmento que las une? (k = 9·10⁹ N·m²/C²)

  1. 1,35·10⁵ V
  2. 5,4·10⁵ V
  3. 0 V Correct answer.
  4. 2,7·10⁵ V

Explanation

El potencial eléctrico es una magnitud escalar que se suma algebraicamente. En el punto medio, las distancias a ambas cargas son iguales (0,10 m), pero las cargas son opuestas, por lo que los potenciales +k·q/r y −k·q/r se anulan y el potencial total es cero.

Question 50Physics

Un conductor rectilíneo muy largo transporta una corriente de 5,0 A. ¿Cuál es el módulo del campo magnético a 0,10 m del conductor? (μ₀ = 4π·10⁻⁷ T·m/A)

  1. 2,0·10⁻⁵ T
  2. 5,0·10⁻⁶ T
  3. 1,0·10⁻⁵ T Correct answer.
  4. 1,0·10⁻⁷ T

Explanation

El campo magnético de un conductor rectilíneo largo vale B = μ₀·I/(2π·r). Sustituyendo, B = (4π·10⁻⁷·5,0)/(2π·0,10) = (2·10⁻⁷·5,0)/0,10 = 1,0·10⁻⁵ T. Las líneas de campo son circunferencias alrededor del conductor.