Examen General Semana 35

Foro de discusion Sobre RFH

Moderador: Alberto

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butaner
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Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

Muy buenos días. Pongo por aquí un par de dudas.

24. Sea u(x,t) una solución de la ecuación del calor ut = uxx, x 􀀀 (0,1), t > 0, con condiciones de frontera
de tipo Dirichlet u(0, t) = u(1, t) = 0. Sea E(t) =1/2 ∫10 u2(x, t) dx la función energía. Entonces,
podemos afirmar que:
1. E'(t)=0
2. E(t)=0
3. E'(t)≤0
4. E(t)≥0

Ni idea xD


33. La intensidad (H) del campo terrestre, en cierto
lugar, es de 0,35 Oe y el ángulo i es de 42° 27’.
¿Cuál es la intensidad total?
1. 0,058 Oe
2. 0,186 Oe
3. 0,222 Oe
4. 0,474 Oe

¿? :drunken:
franciscocamba
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por franciscocamba »

Hola!
La 24. no tengo ni idea, la verdad.
La 33. simplemente es una proyección. El valor que te dan es la proyección del vector intensidad magnética para ese ángulo. Por lo tanto:
H=Ho cos(42º 27').
Despejando te sale el valor de Ho que dan como correcto.

Yo traigo una duda también, la dejo por aquí:

132. Respecto de la masa efectiva y de la carga de
huecos y electrones que contribuyen a la conducción
a partir de la teoría de bandas, se puede
afirmar que:
1. Ambos tienen masa efectiva positiva y carga de
signo contrario.

2. Ambos tienen masa efectiva negativa y carga de
signo contrario.
3. Los electrones tienen masa efectiva y carga negativas,
y los huecos tienen masa efectiva y carga
positivas.
4. Los electrones tienen masa efectiva positiva y
carga negativa, y los huecos masa efectiva negativa
y carga positiva.

Creía que huecos y electrones tienen masa y carga de sentido opuesto. De echo, he estado buscando en distintos libros y publicaciones y, como yo creía, tienen masas de sentido contrario. No sé si el error está en considerar que ambos son de la banda de conducción o que uno está en la banda de conducción y otro en la de valencia. En cualquier caso, estoy hecho un lío.
Muchas gracias!
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butaner
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

Vaya fail con la del campo magnético xD

Respecto a tu duda, la masa efectiva de una partícula es la masa que parece tener en un cristal. Como tenga masa negativa la hemos liado jaja. Depende de cada estructura cristalina, si miras tablas, ambas son siempre positivas. En la ecuación de densidad de estados de un cristal semiconductor, el valor de la masa efectiva va dentro de una raíz cuadrada, con lo que si es negativa mal asunto.
franciscocamba
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por franciscocamba »

Yo creo que no. La masa efectiva del hueco tiene sentido que sea negativa ya que representa la ausencia de un electrón. La densidad de estados se calcula a partir de la masa efectiva del electrón que sí que es positiva. Te adjunto una captura del Sánchez del Río (https://ibb.co/XVvthgP) donde viene que, efectivamente, la masa del hueco es de signo contrario a la del electrón.
Después de darle muchas vueltas, he llegado a la conclusión de que la masa de huecos y electrones (o el tratamiento teórico que se hace de ellos) depende de si se encuentran en la banda de valencia o en la de conducción. La pregunta habla de "los electrones y huecos que contribuyen en la conducción". En ese caso, serán los electrones en la banda de conducción y los huecos en la banda de valencia. En esa configuración, puede que se considere a ambos positivos. Le daré una vuelta cuando tenga tiempo. Creo recordar que en mis apuntes de sólido de la carrera tengo esto explicado.
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butaner
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

Me parece que tienes razón. En una búsqueda rápida me he encontrado con esto en el foro http://www.acalon.es/foro/viewtopic.php?t=5704&start=30 el 5º mensaje dice esto:

================================================
--------------------------BC-------------------BV
electrones.............+.....................Negativa
huecos..................Negativa...........+
=================================================
¿estamos de acuerdo en esto para la masa efectiva no?

Qué complicado que es todo esto xD
ackerman
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por ackerman »

24. Yo lo que hice fue resolver la ecuación de calor usando separación de variables, \(u(x,t)=X(x)T(t)\). Resolviendo para cada variable y aplicando condiciones de frontera deberías llegar a algo como esto: \(u(x,t)=C_n\sin(n\pi x)e^{-n^2\pi^2 t}\). Luego ya solo es hacer la integral de u2 y ya obtienes E(t) como únicamente función del tiempo. Aunque yo el problema que tengo es que me sale que \(E(t)\geq0\) y \(E'(t)\leq0\), por lo que la 3 y 4 me parece ambas correctas. Pero bueno, básicamente hay que hacer eso para llegar a lo que piden.

132. En ésta yo concuerdo con lo del último mensaje de butaner, ambos tiene masa efectiva positiva (electrones en banda de conducción y huecos en banda de valencia son lo que contribuyen a la conducción) y carga de signo contrario.


Aprovecho también para dejar mis dudas:

37. Tengo que calcular la longitud \(\xi\) de un muelle unido a dos barras de la misma longitud l, cuyos extremos opuestos están unidos a una misma guía. Por tanto, si \(\theta\) es el ángulo que forman las barras, entonces

1. \(\xi=2\sin(\theta/2)\)
2. \(\xi=(1/2)\sin(\theta/2)\)
3. \(\xi=l\sin\theta\)
4. \(\xi=3\sin(\theta/2)\)

Al resolverlo me sale \(\xi=2l\sin(\theta/2)\). No veo en que puedo fallar.

113. Una capa de aceite (n=1,45) flota sobre agua (n=1,33). Un rayo de luz brilla dentro dela aceite con un i=40º. Encontrar el ángulo que forma el rayo con el agua.

1. 31,3º
2. 58,7º
3. 28,7º
4. 76,3º

Aquí no entiendo muy bien cuál es el ángulo que te piden y si el que te dan es el de incidencia o es otro. Lo intenté resolver y lo más cerca que obtuve fue un ángulo de 33º. Estoy confuso con este problema xd.

129. En una molécula diatómica, las reglas de selección de vibración para un salto electrónico dado son:

1. \(\Delta v=0\)
2. \(\Delta v=\pm 1\)
3. \(\Delta v=0, \pm 1\)
4.\(\Delta v= \)cualquier valor

Pensaba que la correcta sería la 2 :?
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butaner
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

Muchas gracias por la del 24, mañana me lo miro con calma. Con respecto a tus dudas,

37. Lo tienes bien. Fíjate en la respuesta que dan como correcta, es adimensional y debería tener dimensiones de longitud. Fallo de acalon al poner las respuestas.

113. Si haces n1=1 (aire) y n2=1.33 (agua), con la ley de Snell te da la respuesta correcta. No está muy bien redactado el enunciado. Según el resultado incide en el aceite con un ángulo de 40º desde el aire

129. No tengo ni idea sobre nada de reglas de selección y vibraciones. Pero por lo que sé, las reglas de selección son para n, l, j y m; por lo tanto, no hay ninguna para la frecuencia. ¿?¿?¿ ni idea xD
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butaner
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

De https://rua.ua.es/dspace/bitstream/1004 ... Tema13.pdf

– ∆v = 0 y ∆J = ±1, tránsitos rotacionales puros.
– ∆v = ±1 y ∆J = 0, transiciones no permitidas generalmente.
– ∆v = ±1, ±2, . . . y ∆J = ±1, tránsitos de vibración-rotación.


En http://www3.uah.es/edejesus/resumenes/DECI/tema_2.pdf también hablan del tema. Poniendo en Google "reglas de selección frecuencia" te salen un montón de apuntes de universidades
ackerman
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por ackerman »

Gracias por las respuestas :) . La verdad es que en el 113 no lo pudieron redactar peor jajaja.
jeusus
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por jeusus »

Buenas!!
Voy con un poco de lag, pero esta semana ya me pongo al día con el examen general que corresponde. De momento subo algunas dudas que tenía respecto al examen de la semana 35. A ver si me podéis echar un cable, porfi.
GRACIAS!

6. Se han metido las magnitudes A=100 ± 30 W/m2 y
B= 10 ± 3 W/m2. ¿Qué error asociarías a la magni-
tud C=ln(A/B)?
1. 3
2. 0.4 [RC]
3. 0.5
4. 2
Por qué no se hace con las derivadas parciales?



17. Un móvil sigue un movimiento rectilíneo uni-
forme de ecuación vx=(1+x2)(m/s) siendo x la
coordenada respecto al origen. Si en el instante
inicial (t=0 s) se encuentra en el origen de coor-
denadas, la aceleración en el instante t=1 s será:
1. 13.24 (m/s2).
2. 4.70 (m/s2).
3. 10.68 (m/s2).[RC]
4. -2.11 (m/s2).
No entiendo.


44. Todos los intervalos de confianza de la media
poblacional λ...
1. Son asimétricos con respecto al estimador pun-
tual para ese parámetro.[RC]
2. Nunca son simétricos con respecto al estimador
puntual.
3. Son simétricos si el estimador es sesgado.
4. Son asimétricos si el estimador es sesgado.



77. ¿Cuánto tardará en recibir un objeto situado a 10
cm un haz de ultrasonido que se ha transmitido a
través de un medio blando?
1. 1,3 μs
2. 130 μs[RC]
3. 13 ms
4. 1,3 s



79. Un cilindro macizo de masa M y radio R se deja
caer desde la parte superior de un plano inclina-
do de ángulo α y coeficiente de rozamiento está-
tico μey dinámico μd Considerando despreciable
el rozamiento del cilindro con el aire, ¿es posible
que no exista disipación de la energía mecánica
durante la caída del cilindro?
1. Es imposible, puesto que de cualquier forma hay
disipación de energía por rozamiento.
2. La energía mecánica se conservará siempre que el
cilindro ruede sin deslizar sobre el plano.
3. La energía mecánica se conservará si tanα> 3μe.[RC]
4. La energía mecánica se conservará siempre que el
cilindro deslice sin rodar sobre el plano.



107. ¿Cuál es la capacitancia de transición de un
diodo varicap de unión difundida a un potencial
inverso de 4,2 V si C(0)=80pF y VT=0,7 V?
1. CT=37,81 pF
2. CT=38,25 pF
3. CT=40,62 pF
4. CT=41,85 pF[RC]
He encontrado por ahí que la capacidad de un diodo de
transición se calcula aproximadamente como CT=K/(VT+VD)n,
donde n = 1/2 para uniones de aleación y 1/3 para uniones
de difusión (como es nuestro caso). Si la aplico obtengo
CT=48,98pF... ¿Alguien tiene algún dato más sobre esto?
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butaner
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por butaner »

jeusus escribió: 20 Ene 2021, 10:44 Buenas!!
Voy con un poco de lag, pero esta semana ya me pongo al día con el examen general que corresponde. De momento subo algunas dudas que tenía respecto al examen de la semana 35. A ver si me podéis echar un cable, porfi.
GRACIAS!

6. Se han metido las magnitudes A=100 ± 30 W/m2 y
B= 10 ± 3 W/m2. ¿Qué error asociarías a la magni-
tud C=ln(A/B)?
1. 3
2. 0.4 [RC]
3. 0.5
4. 2
Por qué no se hace con las derivadas parciales?

Con propagación de errores sale. dC/dA=1/A dC/dB=-1/B


17. Un móvil sigue un movimiento rectilíneo uni-
forme de ecuación vx=(1+x2)(m/s) siendo x la
coordenada respecto al origen. Si en el instante
inicial (t=0 s) se encuentra en el origen de coor-
denadas, la aceleración en el instante t=1 s será:
1. 13.24 (m/s2).
2. 4.70 (m/s2).
3. 10.68 (m/s2).[RC]
4. -2.11 (m/s2).
No entiendo.

v=1+2x=dx/dt -> dx/(1+2x)= dt -> integras -> t=arctg x -> x=tg t
a=dv/dt=d/dt (1+ tg^2 t)=2 tg t / cos^2 t -> t=1s, como hemos integrado, t=1radian=57.30º -> a=10.66 m/s^2


44. Todos los intervalos de confianza de la media
poblacional λ...
1. Son asimétricos con respecto al estimador pun-
tual para ese parámetro.[RC]
2. Nunca son simétricos con respecto al estimador
puntual.
3. Son simétricos si el estimador es sesgado.
4. Son asimétricos si el estimador es sesgado.



77. ¿Cuánto tardará en recibir un objeto situado a 10
cm un haz de ultrasonido que se ha transmitido a
través de un medio blando?
1. 1,3 μs
2. 130 μs[RC]
3. 13 ms
4. 1,3 s

SEgún he visto en talas de internet, no hay respuesta correcta. Sería unos 66 ms


79. Un cilindro macizo de masa M y radio R se deja
caer desde la parte superior de un plano inclina-
do de ángulo α y coeficiente de rozamiento está-
tico μey dinámico μd Considerando despreciable
el rozamiento del cilindro con el aire, ¿es posible
que no exista disipación de la energía mecánica
durante la caída del cilindro?
1. Es imposible, puesto que de cualquier forma hay
disipación de energía por rozamiento.
2. La energía mecánica se conservará siempre que el
cilindro ruede sin deslizar sobre el plano.
3. La energía mecánica se conservará si tanα> 3μe.[RC]
4. La energía mecánica se conservará siempre que el
cilindro deslice sin rodar sobre el plano.

La 2 debería ser correcta. SI haces cálculos, ves que rueda si tanα< 3μe, osea que encima la 3 estaría mal

107. ¿Cuál es la capacitancia de transición de un
diodo varicap de unión difundida a un potencial
inverso de 4,2 V si C(0)=80pF y VT=0,7 V?
1. CT=37,81 pF
2. CT=38,25 pF
3. CT=40,62 pF
4. CT=41,85 pF[RC]
He encontrado por ahí que la capacidad de un diodo de
transición se calcula aproximadamente como CT=K/(VT+VD)n,
donde n = 1/2 para uniones de aleación y 1/3 para uniones
de difusión (como es nuestro caso). Si la aplico obtengo
CT=48,98pF... ¿Alguien tiene algún dato más sobre esto?
ackerman
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por ackerman »

jeusus escribió: 20 Ene 2021, 10:44 Buenas!!

44. Todos los intervalos de confianza de la media
poblacional λ...
1. Son asimétricos con respecto al estimador pun-
tual para ese parámetro.[RC]
2. Nunca son simétricos con respecto al estimador
puntual.
3. Son simétricos si el estimador es sesgado.
4. Son asimétricos si el estimador es sesgado.

Yo creía que serían simétricos (pensando en una gaussiana, pero quizás para otras distribuciones no lo sean)

77. ¿Cuánto tardará en recibir un objeto situado a 10
cm un haz de ultrasonido que se ha transmitido a
través de un medio blando?
1. 1,3 μs
2. 130 μs[RC]
3. 13 ms
4. 1,3 s

He encontrado por ahí que la velocidad del sonido en medios blandos es sobre 1540 m/s, con lo que te daría un tiempo de 65 \(\mu s\) más o menos, justo la mitad. Creo que ese resultado tiene en cuenta el eco que se produce en ese medio, por lo que la distancia recorrida será el doble. Es lo único que se me ocurre.

107. ¿Cuál es la capacitancia de transición de un
diodo varicap de unión difundida a un potencial
inverso de 4,2 V si C(0)=80pF y VT=0,7 V?
1. CT=37,81 pF
2. CT=38,25 pF
3. CT=40,62 pF
4. CT=41,85 pF[RC]
He encontrado por ahí que la capacidad de un diodo de
transición se calcula aproximadamente como CT=K/(VT+VD)n,
donde n = 1/2 para uniones de aleación y 1/3 para uniones
de difusión (como es nuestro caso). Si la aplico obtengo
CT=48,98pF... ¿Alguien tiene algún dato más sobre esto?

En esa fórmula pienso que el n no está multiplicando, sino que es una potencia (en este caso una raíz cúbica). Aún así sale sobre 47 pF, o sea que pa mí que pusieron algún dato mal.
jeusus
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por jeusus »

Muchísimas gracias, gente!
jeusus
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Re: Examen General Semana 35

Mensaje por jeusus »

ackerman escribió: 21 Ene 2021, 12:22 107. ¿Cuál es la capacitancia de transición de un
diodo varicap de unión difundida a un potencial
inverso de 4,2 V si C(0)=80pF y VT=0,7 V?
1. CT=37,81 pF
2. CT=38,25 pF
3. CT=40,62 pF
4. CT=41,85 pF[RC]
He encontrado por ahí que la capacidad de un diodo de
transición se calcula aproximadamente como CT=K/(VT+VD)n,
donde n = 1/2 para uniones de aleación y 1/3 para uniones
de difusión (como es nuestro caso). Si la aplico obtengo
CT=48,98pF... ¿Alguien tiene algún dato más sobre esto?

En esa fórmula pienso que el n no está multiplicando, sino que es una potencia (en este caso una raíz cúbica). Aún así sale sobre 47 pF, o sea que pa mí que pusieron algún dato mal.
Efectivamente he estado buscando más fuentes y la ecuación correcta es CT=K/(VT+VD)^n. A mi también me parecía raro que fuera multiplicando pero miré en varias webs y en todas venía igual. Ahora he encontrado un vídeo en youtube que lo explica y sale esa otra.
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