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PAU Andalucía: física (junio 2025) - bloque D - cuestión a (8524)
Martes 26 de agosto de 2025, por
El potencial de frenado de los electrones en una célula fotoeléctrica es 
. Deduce y justifica: i) la velocidad máxima de los electrones emitidos; ii) la relación entre las velocidades máximas si el potencial de frenado se reduce a la mitad.
i) Para frenar a los fotoelectrones es necesario aplicar el potencial que indica el enunciado, por lo que el trabajo eléctrico realizado será igual a la variación de la energía cinética que sufren:
![\Delta E_C = \cancelto{0}{E_C(f)} - E_C(i) = -q_e\cdot V_f\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{E_C(i) = q_e\cdot V_f}}](local/cache-vignettes/L510xH33/86b9c8f3abf9b69b611500c103cba736-876d6.png?1756210612 "\Delta E_C = \cancelto{0}{E_C(f)} - E_C(i) = -q_e\cdot V_f\ \to\ \color[RGB]{2,112,20}{\bm{E_C(i) = q_e\cdot V_f}}"){kind=small}
La velocidad de los fotoelectrones emitidos está relacionada con la energía cinética de esos fotoelectrones. Puedes despejarla y escribirla en función del potencial:
![\frac{m_e}{2}\cdot v_{max}^2 = q_e\cdot V_f\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{v_{max} = \sqrt{\frac{2q_e\cdot V_f}{m_e}}}}}](local/cache-vignettes/L385xH53/26ca1986be0e63114dc6c82ab0a5ef5d-f9366.png?1756210612 "\frac{m_e}{2}\cdot v_{max}^2 = q_e\cdot V_f\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{v_{max} = \sqrt{\frac{2q_e\cdot V_f}{m_e}}}}}")
ii) El nuevo potencial tiene que ser:
![\color[RGB]{2,112,20}{\bm{V_f^{\prime} = \frac{V_f}{2}}}](local/cache-vignettes/L85xH48/07c51362eeac1cf29f870c60cb91b189-55502.png?1756210612 "\color[RGB]{2,112,20}{\bm{V_f^{\prime} = \frac{V_f}{2}}}"){kind=small}
En este caso, la nueva velocidad máxima es:
![v_{max}^{\prime} = \sqrt{\frac{2q_e(\frac{V_f}{2})}{m_e}} = \sqrt{\frac{1}{2}}\cdot \sqrt{\frac{2q_e\cdot V_f}{m_e}}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{v_{max}^{\prime} = \frac{1}{\sqrt{2}}\cdot v_{max}}}}](local/cache-vignettes/L567xH65/f6305713f6327d82bf5f7c7b02eb4131-b4d91.png?1756210612 "v_{max}^{\prime} = \sqrt{\frac{2q_e(\frac{V_f}{2})}{m_e}} = \sqrt{\frac{1}{2}}\cdot \sqrt{\frac{2q_e\cdot V_f}{m_e}}\ \to\ \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{v_{max}^{\prime} = \frac{1}{\sqrt{2}}\cdot v_{max}}}}")
RESOLUCIÓN DEL EJERCICIO EN VÍDEO.