Física Moderna: Aprende sobre Relatividad, Cuántica y Nuclear

Question 1

¿Cuál es la importancia de considerar tanto los beneficios como los desafíos éticos y sociales de la física moderna?

Accepted Answer

Es esencial evaluar ambos aspectos para tomar decisiones informadas sobre su uso y desarrollo.

Answer

Solo aporta beneficios tecnológicos sin desafíos éticos o sociales.

Answer

Tiene un impacto exclusivamente positivo, mejorando la vida y resolviendo problemas globales.

Answer

Los desafíos éticos y sociales son irrelevantes y pueden ignorarse en favor del progreso tecnológico.

Question 2

¿Cuáles son los desafíos éticos y sociales que surgen de la física nuclear, como la proliferación de armas y la gestión de residuos?

Accepted Answer

El progreso en física nuclear debe equilibrarse con consideraciones éticas y sociales para garantizar su uso responsable.

Answer

Los desafíos éticos y sociales no son relevantes para el avance científico en física nuclear.

Answer

La proliferación de armas nucleares es responsabilidad exclusiva de los gobiernos y no está relacionada con los físicos nucleares.

Answer

La gestión de residuos nucleares es un desafío técnico que puede resolverse sin preocupaciones éticas.

Question 3

¿De qué manera la física cuántica ha contribuido al desarrollo de tecnologías como el láser y la resonancia magnética nuclear?

Accepted Answer

Proporcionando información sobre los niveles de energía en los átomos, lo que permite generar luz láser coherente.

Answer

Aplicando principios de física clásica, como el magnetismo y las ondas de radio, para crear resonancia magnética nuclear.

Answer

Siendo una invención puramente tecnológica sin relación con la física cuántica.

Question 4

¿Cuál fue el papel crucial del experimento de Michelson-Morley en el avance de la teoría de la relatividad especial?

Accepted Answer

Mostró que la velocidad de la luz en el vacío es constante, independientemente de la dirección del movimiento.

Answer

Demostró la existencia del éter como medio para que la luz viaje.

Answer

Proporcionó evidencia de ondas gravitacionales.

Answer

Confirmó la teoría de la relatividad general de Einstein.

Question 5

¿Qué implica físicamente la dilatación del tiempo en la relatividad especial? Proporciona un ejemplo concreto de su observación en la vida real.

Accepted Answer

El tiempo transcurre más lento para los objetos en movimiento en relación con los estacionarios.

Answer

La dilatación del tiempo solo afecta a los objetos que viajan cerca de la velocidad de la luz.

Answer

La dilatación del tiempo no tiene aplicaciones prácticas.

Answer

La dilatación del tiempo es solo teórica y no se ha observado experimentalmente.

Question 6

¿Cómo describe la teoría del campo cuántico las interacciones fundamentales en física de partículas?

Accepted Answer

Como el intercambio de partículas virtuales que transmiten fuerzas, unificando las fuerzas en física de partículas.

Answer

Como interacciones deterministas que permiten predecir con certeza los resultados.

Answer

Como interacciones limitadas a las fuerzas fuertes, excluyendo las electromagnéticas y débiles.

Answer

Como una teoría sin aplicaciones prácticas, limitada a la investigación teórica.

Question 7

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la dilatación temporal de la relatividad especial?

Accepted Answer

Δt = γ(Δt')

Answer

Δt = (Δt')/γ

Answer

Δt = Δt'/v

Answer

Δt = γv(Δt')

Question 8

El efecto fotoeléctrico proporciona evidencia experimental de:

Accepted Answer

El dualismo onda-partícula de la luz

Answer

La naturaleza ondulatoria de la luz

Answer

La naturaleza corpuscular de la luz

Answer

El principio de conservación de la energía

Question 9

¿Cuál es la ecuación de Einstein que relaciona la energía, la masa y la velocidad de la luz?

Accepted Answer

E = mc^2

Answer

E = hv

Answer

E = mv^2/2

Answer

E = pc

Question 10

La fuerza nuclear fuerte actúa entre:

Accepted Answer

Protones y neutrones

Answer

Protones y electrones

Answer

Electrones y neutrones

Answer

Todas las partículas anteriores

Question 11

¿Qué partícula es responsable de la radiactividad beta?

Accepted Answer

Electrón

Answer

Protón

Answer

Neutrón

Answer

Positrón

Question 12

El principio de exclusión de Pauli establece que:

Accepted Answer

Ningún electrón puede tener los mismos cuatro números cuánticos en un átomo

Answer

Los electrones de un átomo deben tener espines opuestos

Answer

Los electrones ocupan primero los orbitales de menor energía

Answer

Los electrones se mueven en trayectorias circulares alrededor del núcleo

Question 13

La fisión nuclear consiste en:

Accepted Answer

La división de un núcleo atómico en núcleos más pequeños

Answer

La fusión de dos núcleos atómicos en un núcleo más grande

Answer

La desintegración de un núcleo atómico en partículas más pequeñas

Answer

La emisión de radiación desde un núcleo atómico

Question 14

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la teoría de la relatividad especial es correcta?

Accepted Answer

La velocidad de la luz es constante para todos los observadores en marcos de referencia inerciales.

Answer

El tiempo es absoluto y no depende del observador.

Answer

El espacio y el tiempo están interrelacionados y pueden distorsionarse.

Answer

La masa de un objeto disminuye a medida que su velocidad aumenta.

Question 15

¿Quién formuló el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Werner Heisenberg

Answer

Albert Einstein

Answer

Max Planck

Answer

Niels Bohr

Question 16

¿Qué tipo de radiación ionizante posee el mayor poder de penetración?

Accepted Answer

Radiación gamma

Answer

Radiación alfa

Answer

Radiación beta

Answer

Rayos X

Question 17

¿Qué experimento proporcionó evidencia experimental de la dualidad onda-partícula de la luz?

Accepted Answer

Experimento de la doble rendija

Answer

Experimento de Michelson-Morley

Answer

Experimento del fotoeléctrico

Answer

Experimento de Stern-Gerlach

Question 18

El principio de equivalencia de la relatividad general afirma que:

Accepted Answer

La gravedad es una fuerza ficticia generada por la curvatura del espacio-tiempo.

Answer

La masa y la energía son equivalentes.

Answer

El tiempo es relativo al observador.

Answer

La velocidad de la luz es constante para todos los observadores.

Question 19

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la equivalencia masa-energía de Einstein?

Accepted Answer

E=mc²

Answer

E=hv

Answer

ΔxΔp≥h/4π

Answer

F=ma

Question 20

El núcleo atómico está compuesto principalmente por:

Accepted Answer

Protones y neutrones

Answer

Electrones y protones

Answer

Neutrones y electrones

Answer

Solo protones

Question 21

La radiación alfa consiste en:

Accepted Answer

Flujo de partículas alfa

Answer

Flujo de partículas beta

Answer

Flujo de rayos gamma

Answer

Flujo de neutrones

Question 22

La unidad del Sistema Internacional de Unidades para medir la radiactividad es:

Accepted Answer

Becquerel

Answer

Gray

Answer

Sievert

Answer

Rad

Question 23

En la física cuántica, ¿a quién se atribuye el desarrollo de la teoría de la cuantización de la energía?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Albert Einstein

Answer

Werner Heisenberg

Answer

Niels Bohr

Question 24

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la ecuación de onda de Schrödinger?

Accepted Answer

iħ∂ψ⁄∂t=Ĥψ

Answer

E=mc²

Answer

F=ma

Answer

λ=h⁄p

Question 25

En física nuclear, ¿qué proceso implica la división del núcleo de un átomo en núcleos más pequeños?

Accepted Answer

Fisión nuclear

Answer

Radiactividad

Answer

Fusión nuclear

Answer

Decaimiento alfa

Question 26

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de un estado cuántico entrelazado?

Accepted Answer

Dos electrones con espines correlacionados

Answer

Un electrón con espín hacia arriba

Answer

Un fotón con polarización vertical

Answer

Un neutrón con momento angular cero

Question 27

¿Cuál de las siguientes ecuaciones describe la relación entre la energía de un fotón y su frecuencia?

Accepted Answer

E=hf

Answer

E=pc

Answer

E=mc²

Answer

E=λf

Question 28

En mecánica cuántica, ¿cuál es la función de la función de onda?

Accepted Answer

Describir el estado de un sistema y predecir la probabilidad de encontrar una partícula en una región particular del espacio

Answer

Determinar la energía de un sistema

Answer

Representar la velocidad de una partícula

Answer

Predecir el momento de una partícula

Question 29

¿Qué fenómeno de física nuclear se utiliza para determinar la edad de artefactos orgánicos?

Accepted Answer

Datación por carbono-14

Answer

Decaimiento alfa

Answer

Decaimiento beta

Answer

Captura electrónica

Question 30

¿Qué afirma el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

La posición y el momento de una partícula son propiedades complementarias que no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

Es posible medir simultáneamente con precisión la posición y el momento de una partícula.

Answer

La energía de una partícula puede permanecer constante con el tiempo.

Answer

El espín de una partícula siempre es un número entero.

Question 31

¿Cuál de los siguientes elementos es radiactivo?

Accepted Answer

Uranio

Answer

Helio

Answer

Carbono

Answer

Hierro

Question 32

¿Qué propiedad es característica de los fermiones?

Accepted Answer

Obedecen la estadística de Fermi-Dirac.

Answer

Tienen espín entero.

Answer

Pueden aniquilarse entre sí.

Answer

Tienen un número cuántico de espín semientero.

Question 33

¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa la ecuación de Schrödinger para una partícula en una caja?

Accepted Answer

-ħ²/2m d²ψ/dx² = Eψ

Answer

-ħ²d²ψ/dt² = Eψ

Answer

E = ħω/2

Answer

ΔE = hf

Question 34

¿Cuál de los siguientes científicos contribuyó principalmente a la teoría de la relatividad general?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Answer

Max Planck

Question 35

¿Cuál es la ecuación que expresa la equivalencia masa-energía según Einstein?

Accepted Answer

E = mc^2

Answer

E = mc

Answer

c = E/m

Question 36

¿Cuál de los siguientes tipos de radiación nuclear es el más penetrante?

Accepted Answer

Radiación gamma

Answer

Radiación alfa

Answer

Radiación beta

Answer

Neutrones

Question 37

¿Qué científico es conocido como el "padre" de la física cuántica?

Accepted Answer

Max Planck

Answer

Albert Einstein

Answer

Niels Bohr

Answer

Werner Heisenberg

Question 38

¿Cuál es el experimento que demuestra la dualidad onda-partícula de la luz?

Accepted Answer

Experimento de la doble rendija

Answer

Experimento de Rutherford

Answer

Experimento de Michelson-Morley

Answer

Experimento de Stern-Gerlach

Question 39

¿En qué condiciones se produce la fisión nuclear?

Accepted Answer

Cuando un núcleo pesado es bombardeado con un neutrón

Answer

Cuando dos núcleos ligeros se fusionan

Answer

Cuando un núcleo es impactado por un protón

Answer

Cuando un núcleo se divide en dos o más núcleos pequeños

Question 40

¿Qué principio establece que es imposible medir simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión arbitraria?

Accepted Answer

Principio de incertidumbre de Heisenberg

Answer

Principio de exclusión de Pauli

Answer

Principio de equivalencia masa-energía

Answer

Principio de relatividad

Question 41

¿Qué establece el principio de indeterminación de Heisenberg en física cuántica?

Accepted Answer

Es imposible determinar simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión arbitraria.

Answer

La energía y el tiempo de una partícula están siempre relacionados por una constante.

Answer

La masa y la velocidad de una partícula son inversamente proporcionales.

Answer

El espín y la carga de una partícula son siempre opuestos.

Question 42

¿Qué fenómeno implica la emisión de electrones cuando la luz incide sobre un material?

Accepted Answer

El efecto fotoeléctrico

Answer

La reflexión

Answer

La refracción

Answer

La difracción

Question 43

¿Qué fenómeno cuántico permite que las partículas atraviesen barreras de energía potencial sin suficiente energía cinética?

Accepted Answer

Efecto túnel

Answer

Principio de incertidumbre

Answer

Superposición

Answer

Entrelazamiento

Question 44

¿Qué fenómeno describe la ecuación de Schrödinger?

Accepted Answer

El comportamiento ondulatorio de los electrones.

Answer

La desintegración radiactiva.

Answer

La fisión nuclear.

Answer

La difracción luminosa.

Question 45

¿Qué experimento demostró inicialmente el carácter ondulatorio de la luz?

Accepted Answer

Experimento de doble rendija

Answer

Experimento de Michelson-Morley

Answer

Experimento de Rutherford

Answer

Experimento de Stern-Gerlach

Question 46

La relatividad general establece que:

Accepted Answer

La gravedad es causada por la curvatura del espacio-tiempo.

Answer

La gravedad es una fuerza que actúa entre objetos masivos.

Answer

La velocidad de la gravedad es infinita.

Answer

La relatividad general se aplica solo a objetos macroscópicos.

Question 47

Ondas gravitacionales

¿Qué son las ondas gravitacionales y cómo su detección ha respaldado la teoría de la relatividad general de Einstein?

Accepted Answer

Perturbaciones del campo gravitatorio que se propagan a la velocidad de la luz, causadas por objetos masivos en aceleración.

Accepted Answer

Una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo, según la teoría de la relatividad general.

Answer

Demasiado débiles para ser detectadas con la tecnología actual.

Answer

Su detección ha refutado la teoría de la relatividad general, demostrando que la gravedad no es una propiedad del espacio-tiempo.

Question 48

Entre las siguientes partículas, ¿cuál es un bosón?

Accepted Answer

Fotón

Answer

Protón

Answer

Electrón

Answer

Neutrón

Question 49

¿Qué modelo atómico fue propuesto por Niels Bohr?

Accepted Answer

Modelo de Bohr

Answer

Modelo de Rutherford

Answer

Modelo de Schrödinger

Answer

Modelo del núcleo

Question 50

¿Qué tipo de radiación tiene mayor capacidad de penetración?

Accepted Answer

Rayos gamma

Answer

Rayos X

Answer

Rayos alfa

Answer

Rayos beta

Question 51

La ecuación de onda de Schrödinger se expresa como:

Accepted Answer

-ħ²/2m∇²+Vψ=Eψ

Answer

E=mc²

Answer

F=ma

Answer

ΔV=μ₀nI

Question 52

El principio de incertidumbre de Heisenberg describe que:

Accepted Answer

La posición y el momento no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

La energía y el tiempo no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

La masa y la velocidad no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Answer

La carga y el espín no pueden medirse simultáneamente con precisión arbitraria.

Question 53

¿Qué proceso implica la división de un núcleo atómico en núcleos más pequeños?

Accepted Answer

Fisión nuclear

Answer

Fusión nuclear

Answer

Decaimiento radiactivo

Answer

Reacción química

Question 54

Respecto al efecto fotoeléctrico, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

Accepted Answer

La energía cinética de los electrones emitidos es proporcional a la frecuencia de la luz incidente.

Answer

El efecto fotoeléctrico solo ocurre con luz visible.

Answer

El número de electrones emitidos es independiente de la intensidad de la luz incidente.

Answer

El efecto fotoeléctrico no es un proceso cuántico.

Question 55

¿Quién es considerado el padre de la física moderna por sus innovadoras teorías sobre la relatividad y el efecto fotoeléctrico?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Isaac Newton

Answer

Marie Curie

Question 56

¿Cuál de las siguientes afirmaciones **no** es una consecuencia de la ecuación de equivalencia masa-energía de Einstein (E=mc²)?

Accepted Answer

La velocidad de la luz es constante para todos los observadores en movimiento relativo.

Answer

La masa se puede convertir en energía y viceversa.

Answer

La energía y la masa son equivalentes.

Question 57

¿Qué aplicación de la mecánica cuántica es esencial para el desarrollo de ordenadores cuánticos?

Accepted Answer

Entrelazamiento de cúbits

Answer

Reducción del tamaño de los transistores

Answer

Aumento de la velocidad del procesador

Question 58

¿Quién propuso la teoría de la relatividad especial?

Accepted Answer

Albert Einstein

Answer

Marie Curie

Answer

Isaac Newton

Answer

Max Planck

Question 59

Según la relatividad especial, el tiempo y el espacio son:

Accepted Answer

Relativos al observador

Answer

Dependientes únicamente de la velocidad de la luz

Answer

Absolutos e invariables

Answer

Independientes de la masa

Question 60

¿Cuál es la famosa ecuación de equivalencia entre masa y energía?

Accepted Answer

E = mc²

Answer

F = ma

Answer

ΔE = ΔQ

Answer

q = CV

Question 61

¿Quién desarrolló el primer modelo atómico con niveles de energía cuantizados?

Accepted Answer

Niels Bohr

Answer

Max Planck

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Question 62

¿Cuál es el principio de incertidumbre de Heisenberg?

Accepted Answer

Es imposible conocer simultáneamente la posición y el momento de una partícula con precisión arbitraria

Answer

La energía de una partícula es proporcional a su frecuencia

Question 63

¿Qué tipo de radiación tiene mayor longitud de onda y menor frecuencia?

Accepted Answer

Ondas de radio

Answer

Rayos gamma

Answer

Rayos X

Answer

Luz ultravioleta

Question 64

¿Qué partículas forman el núcleo de un átomo?

Accepted Answer

Protones y neutrones

Answer

Electrones y neutrones

Answer

Protones y electrones

Answer

Electrones y núcleos