Física · Castilla-La Mancha 2022

Tres cargas están situadas en los vértices de un triángulo rectángulo como indica la figura.

El primer exoplaneta detectado en 1995, Dimidio, presenta una órbita circular alrededor de su estrella con una velocidad de $136\,\text{km/s}$ y a una distancia de $7{,}78$ millones de km (de centro a centro). Su radio es de $132800\,\text{km}$ y su masa $9 \cdot 10^{28}\,\text{kg}$.

Una bobina circular de radio $15\,\text{cm}$ y 50 espiras se coloca de manera que su eje forma un ángulo de $30^\circ$ con un campo magnético uniforme cuyo valor varía en el tiempo según $B(t) = 4 - (t - 2)^2\,\text{T}$. La resistencia total de la bobina son $5\,\Omega$.

A una distancia de $15\,\text{cm}$ a la derecha de una lente convergente de $5\,\text{cm}$ de focal se registra una imagen óptica de $3\,\text{cm}$ de alto en posición invertida.

¿Cuál es la longitud de onda asociada de un electrón cuya velocidad es la mitad de la velocidad de la luz? ¿Y la de una pelota de tenis de $50\,\text{g}$ que se mueve a una velocidad de $400\,\text{m/s}$? Teniendo en cuenta que el tamaño de un núcleo atómico es del orden de $10^{-15}\,\text{m}$ ¿Qué conclusión sacas de los valores calculados para las longitudes de onda?

El potencial de detención de un metal es $0{,}1\,\text{V}$ y el trabajo de extracción del metal es $10^{-18}\,\text{J}$. ¿Cuánto vale la energía del fotón incidente? ¿Y su frecuencia?

Escribe las reacciones nucleares que tienen lugar cuando el Neptunio (${}^{241}\text{Np}$) se desintegra emitiendo dos partículas $\beta$ seguidas de una partícula $\alpha$. Puedes ayudarte del siguiente fragmento de la tabla periódica para obtener información necesaria, incluye los números atómicos.

Calcular para el instante $t = T/4$ la elongación de un punto cuya distancia a un foco emisor de ondas es $x = \lambda/4$ sabiendo que la amplitud de la vibración es $2\,\text{cm}$ y que la onda se desplaza de izquierda a derecha. ¿Y si viaja en sentido contrario?

Dos esferas metálicas de radios $R_1 = R$ y $R_2 = 2R$ están cargadas con una carga $Q$ cada una de ellas. Determina la relación entre sus potenciales ($V_1/V_2$) y si intercambiarán carga entre ellas al ponerlas en contacto: en caso afirmativo indica cuál de ellas da carga y cual recibe; en caso negativo justifica por qué.

Dos satélites de igual masa: A y B, describen órbitas circulares de diferentes radios alrededor de la Tierra: $r_A > r_B$. Contesta razonadamente a las siguientes preguntas:

En un experimento de refracción de luz hacemos que un haz que viaja por vidrio ($n = 1{,}5$) llegue a la frontera de separación con el aire ($n = 1$) a distintos ángulos de incidencia (en grados). Copia la siguiente tabla en tu cuadernillo de examen, completa las casillas que puedas y explica por qué alguna(s) tienen que quedarse en blanco.

Acercamos a un imán fijo una bobina a la que tenemos conectado un voltímetro, hasta que la bobina queda completamente dentro del imán, y la dejamos ahí unos segundos y la retiramos. Explica razonadamente cómo varían en este proceso el flujo del campo magnético que atraviesa la bobina y la lectura del voltímetro que tenemos conectado.