Pregunta 8b

PAU 2022 · Setembre · Sèrie 3

Pregunta oberta

A principis dels anys seixanta del segle xx, els físics Robert Pound, Glen Anderson Rebka i Joseph Snider van verificar al Jefferson Physical Laboratory de Harvard la predicció d'Einstein que la gravetat canvia la freqüència de la llum. Entendre aquest efecte és essencial per a la navegació moderna, com per exemple per al funcionament del GPS. L'experiment consistia a mesurar la variació de freqüència d'uns fotons entre dos punts a diferent altura.

[Gràfic: fotografia de l'aparell de l'experiment, un tub vertical alt de vidre amb un investigador agenollat al costat, al laboratori]

NOTA: Tot i que la massa en repòs d'un fotó és zero, la seva massa efectiva quan és atret per les altres masses és: $m = E_{\text{fotó}} / c^2$ .

DADES: $1\ \text{eV} = 1{,}602 \times 10^{-19}\ \text{J}$ . $c = 3{,}00 \times 10^{8}\ \text{m}\,\text{s}^{-1}$ . $h = 6{,}63 \times 10^{-34}\ \text{J}\,\text{s}$ . $g = 9{,}81\ \text{m}\,\text{s}^{-2}$ .

L'energia mecànica dels fotons és la suma de l'energia dels fotons i de l'energia potencial gravitatòria. A partir del principi de conservació de l'energia mecànica, calculeu la variació (en valor absolut) de l'energia i de la freqüència dels fotons entre dos punts separats verticalment 22,6 m. És a dir, entre el terra del laboratori i un altre punt a la mateixa vertical, 22,6 m més amunt. En quin punt el fotó té una freqüència més gran, quan es troba al terra o quan està 22,6 m per sobre del terra?

1,25 punts

Font oficial: examen en PDF (Generalitat de Catalunya) · descarregat el 8 de setembre de 2026.

Com funciona Repàs PAU

Tria l’assignatura

Escull com practicar

Resol i comprova

Consolida el progrés

Pregunta 8b