Física · Castilla-La Mancha 2016

En una cuerda tensa de $4\,\text{m}$ de longitud sujeta por ambos extremos se excita el primer armónico de una onda estacionaria, el cual presenta el aspecto visual que se muestra en el esquema. La ecuación de onda es $y = 0{,}04 \sen\left(\frac{\pi x}{4}\right) \cos(23\pi t)$, donde $x, y$ están en metros y $t$ en segundos.

Un satélite artificial de masa $m = 500\,\text{kg}$ se encuentra en órbita ecuatorial geoestacionaria.

Una partícula cargada positivamente que viaja a $1000\,\text{km/s}$ en la dirección del eje Y, sentido positivo, entra en una región donde hay un campo magnético uniforme de $0{,}01\,\text{T}$ orientado en el sentido positivo del eje Z. Una vez dentro del campo magnético describe una trayectoria circular de $1{,}04\,\text{m}$ de radio. Si la masa de esta partícula es $1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}$, se pide:

Dos cargas puntuales del mismo valor y signos opuestos están separadas por una distancia de $100\,\text{cm}$. En el punto intermedio situado a $40\,\text{cm}$ de la carga de la izquierda el campo eléctrico tiene la orientación mostrada en la figura y su valor es $4680\,\text{N/C}$. Se pide:

Dos satélites artificiales describen órbitas circulares alrededor de un planeta de radio $R$, siendo los radios de sus órbitas respectivas $1{,}050R$ y $1{,}512R$. ¿Cuál es la relación entre las velocidades orbitales de ambos satélites? ¿Qué satélite lleva mayor velocidad?

Estudiamos una onda estacionaria en una cuerda tensa de $2\,\text{m}$ de longitud fija por ambos extremos, en la cual la velocidad de propagación de las ondas transversales es $34\,\text{m/s}$. La onda estacionaria está representada en la figura. ¿De qué armónico se trata? ¿Cuál es su frecuencia? Contestar razonadamente.

¿Qué es la constante de desintegración radiactiva de un isótopo? Si la constante de desintegración radiactiva del isótopo $\ce{^{228}Ra}$ es $0{,}1205\,\text{años}^{-1}$, calcular su periodo de semidesintegración (semivida).

Enunciado de la ley de Ampère. ¿Cómo puede utilizarse para calcular el campo magnético en un punto situado en las inmediaciones de un conductor rectilíneo muy largo que conduce una corriente constante?

El Sol convierte cada segundo 600 millones de toneladas de hidrógeno en 596 millones de toneladas de helio. Estimar a partir de este dato cuánta potencia irradia el Sol (energía por unidad de tiempo).

Se tiene una cubeta de vidrio parcialmente llena con un líquido de índice de refracción $1{,}56$. Cuando la luz llega al fondo de la cubeta, se observa que se refracta alejándose de la normal (ver figura). Se hacen las tres medidas de ángulo de incidencia y ángulo de refracción que aparecen en la tabla.

En una demostración de Física el profesor toma un imán potente, lo introduce rápidamente en el hueco de una bobina formada por espiras de cobre estrechamente arrolladas y después lo deja inmóvil dentro del hueco. La bobina se encuentra conectada con un amperímetro como se indica en el esquema. Acerca de lo que sucede al realizar esta experiencia, indicar cuál de las siguientes opciones es la correcta y explicar por qué.