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Física · Comunidad Valenciana 2026

4 ejercicios

Instrucciones

Tiempo: No lo indica el examen
Qué responder: Responde al apartado 1 y elige una opción (A o B) de cada uno de los apartados 2, 3 y 4.
Puntuación: El apartado 1 vale 2 puntos; el 2 y el 3, 3 puntos cada uno; el 4, 2 puntos. Cada subapartado vale 1 punto.
Material: Se permite calculadora que no sea gráfica ni programable, ni realice cálculo simbólico o almacene datos o fórmulas en memoria.
Además: Justifica los resultados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico.

2 puntos

Apartado 1Campo gravitatorio

El 7 de enero de 1610, Galileo Galilei apuntó su telescopio hacia Júpiter y descubrió cuatro puntos luminosos a su alrededor. Observando en días sucesivos, pudo concluir que orbitan alrededor de Júpiter. Como hizo él, también nosotros, con unos prismáticos, podríamos comprobar que el satélite mayor, Ganimedes, tarda 7 días, 3 horas y 43 minutos en completar una órbita. Considerando la órbita circular:

Datos

constante de gravitación universal, $G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2$
radio de Júpiter, $R = 71500\,\text{km}$

Deduce razonadamente la expresión que relaciona la masa de Júpiter con el periodo orbital del satélite. Calcula su valor, sabiendo que el radio orbital de Ganimedes es

r = 1{,}07 \cdot 10^6\,\text{km}

.1 pt

1 pt

Obtén razonadamente la expresión de la velocidad de escape desde la superficie de Júpiter. Calcula su valor sabiendo que la aceleración de la gravedad en su superficie es de

24{,}8\,\text{ms}^{-2}

. ¿Qué energía mecánica tendrá un cuerpo que despegue de Júpiter con dicha velocidad?1 pt

1 pt

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3 puntos

Apartado 2Campo electromagnético

Contesta solo a una de las dos opciones 2A o 2B.

Una carga

q_1 = 4{,}0\,\text{mC}

está situada a una distancia

d = 3{,}0\,\text{m}

de otra carga

q_2 = -1{,}0\,\text{mC}

Datos

constante de Coulomb, $k_e = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2$

Cargas q₁ y q₂, puntos A y B, distancias y cuatro vectores propuestos en A.

Obtén el valor del campo eléctrico en el punto

A

. Indica razonadamente cuál de los vectores dibujados en el punto

A

representa la fuerza eléctrica sobre una carga

q = 2{,}0\,\mu\text{C}

situada en dicho punto

A

.1 pt

1 pt

Calcula el trabajo para mover la carga

q

desde

A

hasta

B

.1 pt

1 pt

Determina razonadamente la posición de un punto

P

perteneciente al segmento entre las cargas

q_1

q_2

, para el cual el potencial eléctrico es nulo.1 pt

1 pt

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Contesta solo a una de las dos opciones 2A o 2B.

En el espectrómetro de masas, un haz de iones pasa inicialmente por el selector de velocidades. Los iones del haz son

\ce{^{20}Ne+}

\ce{^{22}Ne+}

y entran con velocidad

\vec{v}

en un selector donde existe campo eléctrico

\vec{E} = 20{,}0\,\vec{\jmath}\,\text{N/C}

y un campo magnético

\vec{B} = 25{,}0\,\vec{k}\,\text{mT}

, ambos uniformes. A la salida del selector (punto

P

), pasan a una región donde se mantiene el campo magnético

\vec{B}

y se anula el campo eléctrico.

Datos

unidad de masa atómica, $\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}$
carga elemental, $q = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}$
masa de los iones, $m(\ce{^{20}Ne+}) = 20\,\text{u}\qquad\allowbreak m(\ce{^{22}Ne+}) = 22\,\text{u}$

Selector de velocidades, punto P, zonas 1 y 2 y espira rectangular en el campo magnético.

Calcula razonadamente la velocidad de los iones que no se desvían. Dibuja los vectores

\vec{v}

\vec{B}

y las fuerzas eléctrica y magnética en el selector, razonando sus direcciones y sentidos.1 pt

1 pt

A la salida del selector, ¿qué tipo de trayectoria describen los iones? ¿Impactarán en la zona 1 o en la zona 2? Calcula la distancia desde

P

hasta el punto de impacto de cada uno de los isótopos. Razona todas las respuestas.1 pt

1 pt

Calcula el flujo magnético a través de la espira conductora rectangular (

0{,}5\,\text{cm} \times 0{,}7\,\text{cm}

) que se observa en la figura y que se encuentra en reposo. Explica, basándote en leyes físicas, por qué no se produce corriente inducida en la espira.1 pt

1 pt

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3 puntos

Apartado 3Vibraciones y ondas

Contesta solo a una de las dos opciones 3A o 3B.

Un bloque de masa

m = 400\,\text{g}

, unido a un muelle de constante elástica

k

, oscila sin rozamiento sobre una superficie horizontal. La figura muestra los instantes

t = 0

t = 2{,}0\,\text{s}

, para los que se tiene consecutivamente la máxima elongación del muelle. En este intervalo, el bloque se desplaza de derecha a izquierda.

Bloque unido a un muelle en los instantes t = 0 s y t = 2,0 s, en las posiciones 5,0 cm y −5,0 cm.

Determina de forma razonada los valores del periodo, la frecuencia y la constante elástica del muelle. Escribe la expresión de la función

x(t)

.1 pt

1 pt

Representa la gráfica de la posición del bloque en función del tiempo

x(t)

, señalando claramente sobre ella la amplitud, el periodo y el primer instante para el que la velocidad es máxima. Razona la respuesta.1 pt

1 pt

Calcula de manera razonada la velocidad del bloque en el instante

t = 3{,}0\,\text{s}

e indica en qué sentido se moverá el bloque en ese instante.1 pt

1 pt

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Contesta solo a una de las dos opciones 3A o 3B.

Se sitúa un objeto de

4{,}0\,\text{cm}

de altura a una distancia de

20\,\text{cm}

a la izquierda de una lente de distancia focal imagen

-40\,\text{cm}

Dibuja un trazado de rayos, con la posición del objeto, la lente, los puntos focales y la imagen. Indica las características de la imagen.1 pt

1 pt

Calcula la potencia dióptrica de la lente, la posición de la imagen y su tamaño.1 pt

1 pt

Explica razonadamente, con ayuda de un esquema de rayos, en qué consiste la miopía. ¿Con qué tipo de lente debe corregirse y por qué?1 pt

1 pt

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2 puntos

Apartado 4Física relativista, cuántica, nuclear y de partículas

Contesta solo a una de las dos opciones 4A o 4B.

En un acelerador de partículas se produce un mesón con una velocidad

v = 0{,}95\,c

. Estos mesones tienen un tiempo de vida media de

2{,}6 \cdot 10^{-8}\,\text{s}

, medida en su propio sistema de referencia. Calcula razonadamente:

Datos

velocidad de la luz en el vacío, $c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m/s}$

La vida media del mesón medida por un observador que se encuentre en el laboratorio.1 pt

1 pt

La energía total y la energía cinética del mesón, sabiendo que su energía en reposo es de

139{,}6\,\text{MeV}

.1 pt

1 pt

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Contesta solo a una de las dos opciones 4A o 4B.

Datos

constante de Planck, $h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}$
velocidad de la luz en el vacío, $c = 3{,}00 \cdot 10^8\,\text{m/s}$
unidad de masa atómica, $\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}$

Según un estudio publicado en la revista Nature en enero de 2026, un grupo de físicos de la Universidad de Viena ha logrado un hito en mecánica cuántica al demostrar que las nanopartículas de sodio producen el fenómeno ondulatorio de la interferencia. Cada nanopartícula, compuesta por miles de átomos, tiene una masa de

1{,}7 \cdot 10^5\,\text{u}

y se mueve a una velocidad de

576\,\text{km/h}

. Enuncia el postulado de Louis de Broglie y determina la longitud de onda asociada a una nanopartícula de sodio.1 pt

1 pt

Un emisor de rayos gamma produce

3 \cdot 10^8

fotones/segundo con una longitud de onda en el vacío de

1{,}47 \cdot 10^{-14}\,\text{m}

. Calcula la energía de un fotón y la potencia del emisor que los produce.1 pt

1 pt

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Instrucciones

Ejercicio 1

Ejercicio 2

Ejercicio 3

Ejercicio 4