Física · Canarias 2012

Explique, ayudándose de los dibujos que considere oportunos, el fenómeno de la interferencia de ondas y no olvide utilizar el experimento de la doble rendija de Young e indicar las condiciones que deben darse para que tenga lugar dicho fenómeno.

Considere la distribución de tres cargas que se muestra en la figura, distribuida sobre un cuadrado de lado $L = 1\,\text{m}$. Calcule:

En una región del espacio existe un campo magnético uniforme, dirigido en el sentido positivo del eje X, dado por $\vec{B} = 2 \cdot 10^{-5} \vec{i}$ (T). Calcule la fuerza magnética que actúa sobre una partícula de carga $q = 10^{-6}\,\text{C}$ que entra en dicha región del espacio, con una velocidad $\vec{v} = 5 \cdot 10^5 \vec{k}$ (m/s). Represente en un dibujo los vectores velocidad y fuerza asociados a la partícula, el vector campo magnético y la trayectoria circular que describe la partícula en el espacio.

Se lanza una sonda espacial desde la superficie de un planeta recientemente colonizado hacia una región del espacio donde se puede despreciar la influencia gravitatoria de los otros cuerpos celestes. La masa del planeta es cuatro veces la de la Tierra y su radio igual. La sonda se lanza verticalmente con una velocidad de $20\,\text{km/s}$.

Enuncie, e ilustre mediante diagramas de rayos, las leyes de la reflexión y la refracción de la luz. Además determine el ángulo límite para el fenómeno de la reflexión total entre los medios materiales aire y diamante, cuyos índices de refracción son $1{,}0$ y $2{,}4$ respectivamente.

Dado un material conductor, se observa que al incidir luz monocromática de frecuencia $1{,}4 \cdot 10^{15}\,\text{s}^{-1}$ emite electrones con velocidad máxima de $10^6\,\text{m/s}$. Determine:

Una varilla tiene una longitud y una masa de $5\,\text{m}$ y $20\,\text{kg}$ respectivamente, cuando la medición se realiza por un observador en reposo respecto de la varilla. Cuál será la longitud y la masa de la varilla, medidas por un observador que se mueve con una velocidad de $0{,}6c$ respecto de la varilla a lo largo de la dirección que define la varilla.

Un objeto de masa $30\,\text{g}$ se encuentra apoyado sobre una superficie horizontal y sujeto a un muelle. Se observa que oscila sobre la superficie, en la dirección del eje OX, siguiendo un MAS de frecuencia $5\,\text{s}^{-1}$ con una amplitud de $10\,\text{cm}$. Si en el instante inicial, la elongación de la partícula es igual a la mitad de la máxima elongación o amplitud, determine:

Considere un campo magnético $\vec{B}$ (uniforme) y un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente eléctrica $I$. Si el conductor está colocado perpendicularmente al campo magnético, dibuje en un esquema el campo $\vec{B}$, el conductor (indicando el sentido de la corriente) y la fuerza que ejerce el campo magnético sobre el conductor. Calcule el módulo de la fuerza que ejerce el campo magnético sobre un trozo de conductor rectilíneo de longitud $L$. ¿Cuánto valdría el módulo de la fuerza si el conductor estuviera dispuesto paralelo al campo magnético?

Un objeto se encuentra delante de un espejo esférico. Realice la construcción gráfica de la imagen mediante el diagrama de rayos e indique la naturaleza de la imagen (real/virtual, derecha/invertida, mayor/menor) en las siguientes situaciones:

Un satélite de masa $500\,\text{kg}$ describe una órbita circular de radio $46000\,\text{km}$ en torno a la Tierra. Determine el módulo de la fuerza gravitatoria neta que sufre el satélite debido a la interacción con la Tierra y con la Luna cuando se encuentran los tres cuerpos alineados en la forma Luna-satélite-Tierra, sabiendo que la distancia Tierra-Luna es de $384400\,\text{km}$.

Explique en qué consiste el fenómeno ondulatorio y cite dos ejemplos reales, uno en el que la onda sea longitudinal y otro en el que la onda sea transversal. Finalmente escriba la ecuación de una onda armónica plana e indique el significado de los parámetros que aparecen en ella.