Física · Comunidad Valenciana 2016

Deduce razonadamente la expresión de la velocidad de escape de un planeta de radio $R$ y masa $M$. Calcula la velocidad de escape del planeta Marte, sabiendo que su radio es de $3380\,\text{km}$ y su densidad media es de $4000\,\text{kg/m}^3$.

¿A qué altura desde la superficie terrestre, la intensidad del campo gravitatorio se reduce a la cuarta parte de su valor sobre dicha superficie? Razona la respuesta.

Un cuerpo de masa $m = 4\,\text{kg}$ describe un movimiento armónico simple con un periodo $T = 2\,\text{s}$ y una amplitud $A = 2\,\text{m}$. Calcula la energía cinética máxima de dicho cuerpo y razona en qué posición se alcanza respecto al equilibrio. ¿Cuánto vale su energía potencial en dicho punto? Justifica la respuesta.

Un dispositivo mecánico genera vibraciones que se propagan como ondas longitudinales armónicas a lo largo de un muelle. La función de la elongación de la onda, si el tiempo se mide en segundos, es: $e(x, t) = 2 \cdot 10^{-3} \sen(2\pi t - \pi x)\,\text{m}$. Calcula razonadamente:

Se desea obtener en el laboratorio la potencia y la distancia focal imagen de una lente. La figura muestra la lente problema, un objeto luminoso y una pantalla. Se observa que la imagen proporcionada por la lente, sobre la pantalla, es dos veces mayor que el objeto e invertida. Calcula:

Un rayo de luz que se mueve en un medio de índice de refracción $1{,}33$ incide en el punto P de la figura. ¿Cómo se denomina el fenómeno óptico que se observa en la figura? ¿Qué es el ángulo límite? Razona cuál es su valor para el caso mostrado en la figura.

Dos partículas cargadas, y con la misma velocidad, entran en una región del espacio donde existe un campo magnético perpendicular a su velocidad (de acuerdo con la figura, el campo magnético entra en el papel). ¿Qué signo tiene cada una de las cargas? ¿Cuál de las dos posee mayor relación $|q|/m$? Razona las respuestas.

Se colocan tres cargas puntuales en tres de los cuatro vértices de un cuadrado de $3\,\text{m}$ de lado. Sobre el vértice $A(3, 0)$ hay una carga $Q_1 = -2\,\text{nC}$, sobre el vértice $B(3, 3)$ una carga $Q_2 = -4\,\text{nC}$ y sobre el vértice $C(0, 3)$ una carga $Q_3 = -2\,\text{nC}$. Calcula:

Explica los tipos de radiactividad natural conocidos, indicando los nombres de las partículas que los constituyen. Supongamos que se tiene una sustancia que emite un tipo de radiactividad no identificado. Describe brevemente alguna experiencia que se podría realizar para identificar de qué tipo de emisión radiactiva se trata.

El análisis de $\ce{^{14}_{6}C}$ de un cuerpo humano perteneciente a una antigua civilización mesopotámica (Periodo Uruk) revela que actualmente presenta el $50\%$ de la cantidad habitual en un ser vivo. Calcula razonadamente el año en que murió el individuo.

En un sincrotrón se aceleran electrones para la producción de haces intensos de rayos X que se utilizan en experimentos de biología, farmacia, física, medicina y química. La energía máxima de los electrones es $1{,}0\,\text{GeV}$.

Si un protón y una partícula alfa tienen la misma longitud de onda de De Broglie asociada, ¿qué relación $\frac{E_c^{\text{protón}}}{E_c^{\text{alfa}}}$ hay entre sus energías cinéticas? Nota: considera las velocidades de las dos partículas muy inferiores a la velocidad de la luz en el vacío.