Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Junio 2023

PREGUNTA 3. Responda indicando y justificando la opción correcta:

3.1. Al irradiar un metal con luz roja (682 nm) se produce efecto fotoeléctrico. Si irradiamos el mismo metal con luz amarilla (570 nm): a) no se produce efecto fotoeléctrico; b) los electrones emitidos son más rápidos; c) se emiten más electrones, pero a la misma velocidad.

 

3.2. Una mujer situada en la Tierra observa que dos naves espaciales, A y B, se dirigen hacia ella en la misma dirección y con sentidos opuestos con velocidades 0,7·c y 0,6·c respectivamente. La velocidad relativa de la nave A media por una observadora perteneciente a la nave B es: a) 1,3·c; b) 0,9·c; c) 0,1·c.

 

 

3.1.  La respuesta correcta es la b. Las energías que tendrían las luces serán: 

Obtenemos las relaciones entre ambas energías:

 

A partir de la ecuación del efecto fotoeléctrico obtenemos la relación entre las energías cinéticas máximas de los electrones extraídos:

Como vemos de estas dos últimas expresiones, la energía cinética de los electrones y, por tanto, la velocidad de estos depende de la energía de cada una de las luces:

 

3.2.  La  respuesta  correcta  es  la  b.  Si  tenemos  un  sistema  de  referencia O’ que se mueve con una velocidad v con respecto a otro sistema de referencia O, y llamamos  a la velocidad medida desde el sistema de referencia O’ y  a la velocidad medida desde O, tenemos:

 

 

Si dividimos numerador y denominador por :

 

 

 

Si sustituimos los datos que nos dan:

 

 

De antemano ya sabíamos que la velocidad resultante no podía ser mayor que la velocidad de la luz, c. Además, la velocidad relativa entre las naves tiene que ser superior a la velocidad de cada nave relativa a la mujer, ya que las naves se están acercando una a la otra.