Física · Comunidad Valenciana 2019

Explica brevemente el concepto de velocidad de escape de un planeta y deduce su expresión en función del radio del planeta y de la aceleración de la gravedad en su superficie, $g_0$.

Se sitúan dos masas puntuales de $1\,\text{kg}$ en las posiciones $(3, 0)$ y $(-3, 0)$ de un sistema de coordenadas cartesiano. Calcula para el punto $(0, 4)$:

Las posiciones, respecto al origen de coordenadas, de dos cargas $q_1 = -4\,\mu\text{C}$ y $q_2 = -6\,\mu\text{C}$ son, respectivamente, $\vec{r}_1 = 3\vec{j}\,\text{m}$ y $\vec{r}_2 = -3\vec{j}\,\text{m}$. Calcula el valor de una carga, situada en el origen de coordenadas, si la fuerza eléctrica total que actúa sobre ella es $\vec{F} = 2 \cdot 10^{-3}\vec{j}\,\text{N}$.

Explica brevemente qué es un campo de fuerzas conservativo. Una carga positiva se encuentra en el seno de un campo electrostático. El trabajo realizado por el campo para desplazarla entre los puntos A y B de la figura es de $0{,}01\,\text{J}$ si se sigue el camino (1). ¿Cuál es el trabajo si se sigue el camino (2)? ¿En qué punto, A o B, es mayor el potencial eléctrico? Razona las respuestas.

Dos hilos rectilíneos indefinidos, paralelos y separados una distancia $d$ conducen las corrientes $I_1$ e $I_2$, con los sentidos representados en la figura. En el punto $P$, equidistante a ambos hilos, el módulo del campo magnético creado sólo por la corriente $I_1$ es $0{,}06\,\text{mT}$, y el del campo total debido a las dos corrientes es $0{,}04\,\text{mT}$. Ambos campos (el debido a $I_1$ y el total) tienen la misma dirección y sentido.

Una espira plana de superficie $5\,\text{cm}^2$ está situada en el seno de un campo magnético uniforme de $0{,}1\,\text{T}$ perpendicular al plano de la espira. Calcula el flujo magnético a través de la espira en esta situación y cuando la espira ha girado un ángulo $\alpha = 45^\circ$. Razona si se genera una fuerza electromotriz en la espira mientras gira.

El gráfico representa una onda armónica en un instante arbitrario $t$ propagándose hacia la derecha del eje X con una velocidad de $2\,\text{m/s}$. Determina razonadamente la amplitud y la frecuencia de la onda. ¿Cuál es la diferencia de fase entre dos puntos de la onda situados en $x_2 = 5\,\text{m}$ y $x_1 = 4\,\text{m}$?

Una onda sinusoidal transversal en una cuerda se propaga en el sentido positivo del eje X con una velocidad de $1\,\text{m/s}$ y un periodo de $0{,}2\,\text{s}$. En el instante inicial, el punto de la cuerda situado en el origen de coordenadas tiene una elongación positiva igual a su amplitud.

Para observar una hormiga de $3\,\text{mm}$ de longitud se usa una lupa de distancia focal $f' = 12\,\text{cm}$ situada a una distancia de $6\,\text{cm}$ respecto a la hormiga.

El esquema de la figura representa una lente, un objeto y dos rayos (1 y 2) que, procedentes del extremo del objeto (flecha), salen de la lente tal y como se muestra. Determina, a partir de un trazado de rayos, la posición, tamaño de la imagen y aumento, posición de los puntos focales y la potencia de la lente. ¿La imagen es real o virtual?

Escribe la expresión de la longitud de onda de De Broglie y explica su significado. Calcula la longitud de onda de De Broglie de una bacteria que se mueve a una velocidad de $66\,\mu\text{m/s}$, sabiendo que la masa de un millón de bacterias es de $1\,\mu\text{g}$.

En la nucleosíntesis estelar de estrellas masivas, el núcleo de la estrella, al contraerse, provoca la siguiente desintegración: $\ce{^{20}_{10}Ne -> ^{16}_{8}O + X}$. Determina razonadamente qué partícula es X. En esta reacción se consume una energía de $4{,}7\,\text{MeV}$. Calcula la energía consumida, en julios, cuando se desintegra un mol de núcleos de neón.