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Actividades TEMA 20: Ejercicio 2 — Tabla del Modelo Estándar (4 fuerzas: agente, alcance, bosón de Higgs, actúa sobre, intensidad relativa) + Ejercicio 3 — Partículas fundamentales en agua y cuerpo humano

📄 ejercicios fisica 🎓 bachillerato · 3° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Solución — Página 249

Fisica 3° · Bgu 3 Fisica 2024 · 2024

Ejercicio 1

Completar la tabla del Modelo Estándar con la información faltante para las 4 fuerzas fundamentales.

Ejercicio 2

3a) Establecer el número de electrones y de cada especie de quark en un litro de agua.

Ejercicio 3

3b) Calcular el orden de magnitud de la cantidad de partículas fundamentales en el cuerpo humano.

Ejercicio 4

3c) Enunciar hipótesis con base en los datos seleccionados.

Tablas

FUERZA	AGENTE	ALCANCE	BOSÓN	ACTÚA SOBRE	INTENSIDAD REL.
GRAVEDAD	Masa/energía	Infinito	Gravitón (hipotético)	Toda materia con masa	10⁴⁰ (más débil)
NUCLEAR DÉBIL	Carga débil	<10⁻¹⁸ m	W⁺, W⁻, Z⁰	Quarks y leptones	~10¹³
ELECTROMAGNÉTICA	Carga eléctrica	Infinito	Fotón	Partículas con carga	~10²
NUCLEAR FUERTE	Carga de color	~10⁻¹⁵ m	Gluón	Quarks y hadrones	1 (más intensa)

Contenido de la página

ACTIVIDADES

2. Completo la información que falta en la tabla, referente al Modelo Estándar: las 4 fuerzas que gobiernan el Universo, en una investigación propia o a través del siguiente link https://n9.cl/bgjk6

[Tabla a completar — información dada en la imagen:]

FUERZA	AGENTE	ALCANCE	BOSÓN DE HIGGS	ACTÚA SOBRE	INTENSIDAD REL.
GRAVEDAD	???	???	Gravitón	???	10⁴⁰
NUCLEAR DÉBIL	W, Z	???	???	???	???
ELECTROMAGNÉTICA	???	???	???	Partículas con carga	???
NUCLEAR FUERTE	???	???	???	???	1

[Las celdas marcadas ??? son las que el estudiante debe completar mediante investigación]

3. Resuelvo las siguientes actividades sobre partículas fundamentales:

a) Establezco el número de electrones y el número de cada especie de quark en un litro de agua.

[Cuadro de respuesta en blanco]

b) Calculo el orden de magnitud de la cantidad de cada clase de partícula fundamental de la materia en tu cuerpo; puedo colocar valores estimados.

[Cuadro de respuesta en blanco]

c) Con base en los datos seleccionados, enuncio las hipótesis respectivas.

[Cuadro de respuesta en blanco]

Tabla

FUERZA	AGENTE	ALCANCE	BOSÓN	ACTÚA SOBRE	INTENSIDAD REL.
GRAVEDAD	Masa/energía	Infinito	Gravitón (hipotético)	Toda materia con masa	10⁴⁰ (más débil)
NUCLEAR DÉBIL	Carga débil	<10⁻¹⁸ m	W⁺, W⁻, Z⁰	Quarks y leptones	~10¹³
ELECTROMAGNÉTICA	Carga eléctrica	Infinito	Fotón	Partículas con carga	~10²
NUCLEAR FUERTE	Carga de color	~10⁻¹⁵ m	Gluón	Quarks y hadrones	1 (más intensa)

Fórmulas y ecuaciones

N = n $\times$ $N_A$ = $\frac{m}{M}$ $\times$ $N_A$

$N_{e^-}($ $\text{agua}$ ) = $N_{mol}$ $\times$ $N_A$ $\times$ Z( $\text{H}$ _2 $\text{O}$ ) = $\frac{1000}{18}$ $\times$ $6.022\times10^{23}$ $\times$ 10 $\approx$ 3.35 $\times$ $10^{26}$

$N_{quarks}($ $\text{agua}$ ) $\approx$ 3 $\times$ $N_{protones+neutrones}$ $\approx$ 3 $\times$ $\frac{18 N_A}{18}$ $\times$ 10 $\approx$ 1 $\times$ $10^{27}$

Glosario (20)

Modelo Estándar

fuerza fundamental

agente de fuerza

alcance

bosón de Higgs

actúa sobre

intensidad relativa

gravitón

bosón W

bosón Z

fotón

gluón

quark up

quark down

electrón

litro de agua

mol

número de Avogadro

orden de magnitud

hipótesis

Preguntas para practicar

¿Cuáles son las diferencias en alcance e intensidad entre las 4 fuerzas fundamentales?

¿Qué bosones median cada fuerza fundamental?

¿Cuántos electrones hay en un litro de agua?

¿Cuántos quarks hay en un litro de agua?

¿Cuál es el orden de magnitud de partículas fundamentales en el cuerpo humano?

Temas y conceptos clave

Modelo EstándarCuatro fuerzas fundamentalesTabla comparativa de fuerzasAgentes de cada fuerzaAlcance de las fuerzasBosón de HiggsIntensidad relativa de fuerzasQuarks en el aguaPartículas fundamentales en el cuerpo humanoEstimación de orden de magnitudHipótesis científicasModelo Estándartabla de fuerzasGRAVEDADNUCLEAR DÉBILELECTROMAGNÉTICANUCLEAR FUERTEagentealcancebosón de Higgsactúa sobreintensidad relativagravitónW y Zfotóngluónpartículas con cargaquarkslitro de aguacuerpo humanoorden de magnitudhipótesishttps://n9.cl/bgjk6

Fuentes y referencias

https://n9.cl/bgjk6 (fuente de consulta para completar la tabla del Modelo Estándar)

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Completo la información que falta en la tabla, referente al Modelo Estándar: las 4 fuerzas que gobiernan el Universo, en una investigación propia o a través del siguiente link https://n9.cl/bgjk6

GRAVEDAD Gravitón 10% NUCLEAR DÉBIL W, Z ELECTROMAGNETICA Particulas con carga NUCLEAR FUERTE 1