Física · Comunidad Valenciana 2014

La Luna tarda 27 días y 8 horas aproximadamente en completar una órbita circular alrededor de la Tierra, con un radio de $3{,}84 \cdot 10^8$ m. Calcula razonadamente la masa de la Tierra.

Nos encontramos en la superficie de la Luna. Ponemos una piedra sobre una báscula en reposo y ésta indica 1,58 N. Determina razonadamente la intensidad de campo gravitatorio en la superficie lunar y la masa de la piedra sabiendo que el radio de la Luna es 0,27 veces el radio de la Tierra y que la masa de la Luna es 1/85 la masa de la Tierra.

Explica brevemente qué es el efecto Doppler. Indica alguna situación física en la que se ponga de manifiesto este fenómeno.

La función que representa una onda sísmica es $y(x, t) = 2 \sen\left( \frac{\pi}{5} t - 2{,}2 x \right)$, donde $x$ e $y$ están expresadas en metros y $t$ en segundos. Calcula razonadamente:

El espejo retrovisor exterior que se utiliza en un camión es tal que, para un objeto real situado a 3 m, produce una imagen derecha que es cuatro veces más pequeña.

¿Qué características tiene la imagen que se forma con una lente divergente si se tiene un objeto situado en el foco imagen de la lente? Justifica la respuesta con la ayuda de un trazado de rayos.

Por dos conductores rectilíneos, indefinidos y paralelos entre sí, circulan corrientes continuas de intensidades $I_1$ e $I_2$, respectivamente, como muestra la figura. La distancia de separación entre ambos es $d = 2\,\text{cm}$.

Sabiendo que la intensidad de campo eléctrico en el punto P es nula, determina razonadamente la relación entre las cargas $q_1 / q_2$.

Se desea identificar las partículas que emite una sustancia radiactiva. Para ello se hacen pasar entre las placas de un condensador cargado y se observa que unas se desvían en dirección a la placa positiva y otras no se desvían. Razona el tipo de emisión radiactiva y partículas que la constituyen, en cada caso.

Se quiere realizar un experimento de difracción utilizando un haz de electrones, y se sabe que la longitud de onda de De Broglie óptima de los electrones sería de $10^{-10}$ m. Calcula la cantidad de movimiento y la energía cinética (no relativista), expresada en eV, que deben tener los electrones.

En febrero de este año 2014, en la National Ignition Facility, se ha conseguido por primera vez la fusión nuclear energéticamente rentable a partir de la reacción $${}^{2}_{1}\text{H} + {}^{3}_{1}\text{H} \rightarrow {}^{A}_{Z}\text{X} + {}^{1}_{0}\text{n}$$ Determina $A$, $Z$ y el nombre del elemento $X$ que se produce. Calcula la energía (en MeV) que se genera en dicha reacción.

En un experimento de efecto fotoeléctrico, la luz incide sobre un cátodo que puede ser de cerio (Ce) o de niobio (Nb). Al representar la energía cinética máxima de los electrones frente a la frecuencia $f$ de la luz, se obtienen las rectas mostradas en la figura. Responde razonadamente para qué metal se tiene: