Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Modelo 2023

Tema: Física Moderna · Del examen Modelo (2023)

Enunciado

Pregunta A.5.- Un positrón en reposo se acelera en un acelerador lineal a través de una diferencia de potencial de 3 MV3\text{ MV}.

Datos:

Velocidad de la luz en el vacío, c=3⋅108 m s−1c = 3\cdot 10^8\text{ m s}^{-1}; Carga del positrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}; Masa en reposo del positrón, me+=9,1⋅10−31 kgm_{e^+} = 9{,}1\cdot 10^{-31}\text{ kg}.

a)

Obtenga la energía cinética y la energía relativista que alcanza el positrón.

b)

Calcule la masa relativista del positrón y su velocidad tras la etapa de aceleración.

Enunciado: Pregunta A.5 · Física PAU Madrid Modelo 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Obtenga la energía cinética que alcanza el positrón.

Solución: 4,8⋅10−134{,}8\cdot 10^{-13} J / 33 MeV

a) Obtenga la energía relativista que alcanza el positrón.

Solución: 5,62⋅10−135{,}62\cdot 10^{-13} J / 3,513{,}51 MeV

b) Calcule la masa relativista del positrón.

Solución: 6,24⋅10−306{,}24\cdot 10^{-30} kg

b) Calcule su velocidad tras la etapa de aceleración.

Solución: 2,97⋅1082{,}97\cdot 10^8 m/s / 2,97⋅1052{,}97\cdot 10^5 km/s

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