Física · Cataluña 2019

El sincrotrón Alba es una instalación de investigación que utiliza luz generada por electrones acelerados para analizar las propiedades y la estructura de la materia. Las principales cualidades de esta radiación son un amplio espectro, una intensidad elevada y un brillo extraordinario. Para acelerar los electrones se utilizan campos eléctricos y magnéticos. El esquema muestra un modelo muy simplificado de funcionamiento: al comienzo del proceso se generan electrones que se aceleran en un acelerador lineal mediante un campo eléctrico que supondremos uniforme a lo largo de la zona de aceleración, la cual tiene una longitud $d = 1{,}00\,\text{m}$. La energía cinética inicial de los electrones es cero, pero cuando salen del acelerador es de $1{,}00\,\text{keV}$.

El 29 de noviembre de 2018, el nanosatélite CubeCat-1, desarrollado por estudiantes e investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), se lanzó al espacio desde la base espacial de Sriharikota, en la costa este de la India, dentro de un cohete de la agencia espacial india ISRO. El CubeCat-1 tiene una masa de $1{,}30\,\text{kg}$ y orbita a $530\,\text{km}$ de la superficie de la Tierra.

Un astronauta que está en el espacio quiere medir su masa. Para hacerlo, se sienta y se ata a una silla de $2{,}00\,\text{kg}$ de masa que está unida a un muelle de constante elástica $k = 320\,\text{N m}^{-1}$. El astronauta se impulsa y tarda $62{,}8\,\text{s}$ en hacer $20$ oscilaciones completas.

Una espira rectangular y conductora se encuentra cerca de un hilo conductor rectilíneo infinito por el cual circula una intensidad de corriente $I$ hacia abajo, tal como se muestra en la figura a.

Hemos situado una partícula puntual con una carga $q = 10\,\mu\text{C}$ y dos partículas puntuales con una carga $-q$ en los vértices de un cuadrado de lado $a = 1{,}50\,\text{cm}$ tal como se indica en la figura.

La longitud de la cuerda de un violonchelo es de $70\,\text{cm}$ y la velocidad de propagación de las ondas en esta cuerda es de $308\,\text{m s}^{-1}$. Para el tercer armónico:

El Reactor Experimental Termonuclear Internacional (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER) es el primer proyecto que estudia la posibilidad de producir energía por fusión nuclear. De todas las reacciones de fusión posibles, la reacción entre el deuterio y el tritio (dos isótopos del hidrógeno) es la más factible con la tecnología actual. Esta fusión da $^4\text{He}$ y un neutrón.

Cuando se ilumina una superficie metálica con una radiación ultravioleta $\lambda = 300\,\text{nm}$, el metal emite electrones con una energía cinética tan grande que, para frenarlos (anular la corriente), hay que aplicar un potencial de frenado de $1{,}04\,\text{V}$.