El examen consta de una parte común (problemas P1 y P2), que debe realizar obligatoriamente, y de una parte optativa, de la cual debe elegir UNA de las dos opciones (A o B) y realizar los problemas P3, P4 y P5 correspondientes.
Cada problema vale 2 puntos.
Ejercicio 1
Ejercicio1
2 puntos
Part comuna
En 1877, el astrónomo Asaph Hall descubrió los satélites del planeta Marte: Fobos y Deimos. El día 6 de agosto de 2012, el robot Curiosity llegó al planeta Marte y desde entonces envía información a la Tierra sobre las características de este planeta. A partir de los datos suministrados, calcule:
Datos
Radio de Marte, RMarte=3390km
Aceleración de la gravedad en la superficie de Marte, gMarte=3,71m/s2
Período orbital de Deimos, TDeimos=30,35h
Masa de Deimos, mDeimos=2×1015kg
G=6,67×10−11N m2/kg2
a
La masa del planeta Marte.1 pt
1 pt
b
El radio de la órbita de Deimos y la velocidad de escape del robot Curiosity desde la superficie del planeta.1 pt
Hemos construido esta gráfica a partir de datos de frecuencia recogidos cuando una fuente de sonido se movía acercándose a nosotros (velocidades positivas) o alejándose (velocidades negativas), a velocidades diferentes.
Datos
Intensidad del umbral de audición (0dB),I0=1,00×10−12W/m2
a
¿Cómo se llama el fenómeno que hemos estudiado en este experimento? La fuente de sonido se acerca a nosotros con un movimiento rectilíneo uniforme (MRU) a 100m/s y nos sobrepasa. ¿Qué cambio de frecuencia (expresada en Hz) sentiremos en el momento en que pase justo por nuestro lado? ¿La frecuencia que sentiremos aumentará o disminuirá?1 pt
1 pt
b
La tabla siguiente muestra cómo disminuye la intensidad sonora cuando nos situamos a diferentes distancias de un emisor puntual de sonido. Calcule a qué distancia, aproximadamente, tendremos que estar para que el nivel de sensación sonora sea de 65dB y calcule la potencia de la fuente sonora, suponiendo que emite igual en todas las direcciones.1 pt
El radón 222, de símbolo Rn, es un gas noble responsable de buena parte de la exposición de las personas a las radiaciones ionizantes. El X222X22222Rn se forma en el subsuelo a partir del radio (Ra) y debido a su estado gaseoso se difunde hacia la atmósfera.
Datos
Números atómicos: Bi, 83
Po, 84
At, 85
Rn, 86
Fr, 87
Ra, 88
Ac, 89
1eV=1,60×10−19J
Constante de Planck, h=6,63×10−34J⋅s
Velocidad de la luz, c=3,00×108m/s
a
Cuando el X222X22222Rn se desintegra emite partículas α. Escriba la ecuación nuclear de este proceso de desintegración.1 pt
1 pt
b
Además de la radiación α, durante el proceso de desintegración también se emiten rayos γ (no es necesario que los incluya en la ecuación del apartado anterior). Calcule la frecuencia y la longitud de onda de un fotón γ de energía 5,50MeV.1 pt
Dos esferas metálicas macizas cuelgan cada una de un hilo no conductor, como muestra la figura. Las dos esferas tienen la misma masa y la misma carga negativa de valor −5,80μC y se encuentran en equilibrio formando un ángulo de 30∘ con la vertical. La distancia desde el punto P hasta el centro de cada esfera es de 1,00m.
Datos
g=9,81m/s2
k=4πε01=8,99×109N m2/C2
a
Calcule el valor de la masa de cada una de las esferas.1 pt
1 pt
b
Calcule el campo eléctrico total (módulo, dirección y sentido) en el punto P.1 pt
En un selector de velocidades, un protón se mueve en la dirección x en una región con campos cruzados, donde E=2,00×105N/Cȷy B=3,00×103Gk.
Datos
1T=104G
Carga del protón, Qprotoˊn=1,60×10−19C
Masa del protón, mprotoˊn=1,67×10−27kg
a
Dibuje un esquema de los campos y también de las fuerzas que actúan sobre el protón. ¿Cuál es la velocidad del protón si no se desvía de su trayectoria rectilínea?1 pt
1 pt
b
Mientras el protón se mueve sin desviarse interrumpimos el campo eléctrico. Calcule el radio de curvatura de la trayectoria del protón.1 pt
El copernicio X112277X21122277Cn fue sintetizado en el laboratorio del Centro para la Investigación de Iones Pesados (GSI) de Darmstadt (Alemania) el 9 de febrero de 1999. El nombre oficial data de febrero de 2010, en honor a Nicolás Copérnico. Para obtenerlo, se bombardea una diana de plomo con proyectiles de átomos de zinc. La reacción se puede escribir así:Xa208X2a2208Pb+Xb70X2b270ZnX112277X21122277Cn+?El X112277X21122277Cn se desintegra según la secuencia siguiente:X112277X21122277CnX110273X21102273XX108269X21082269XX106265X21062265XX104261X21042261XX102257X21022257XX110273X21102273X+?X108269X21082269X+?X106265X21062265X+?X104261X21042261X+?X102257X21022257X+?X100253X21002253Fm+?El X112277X21122277Cn tiene un período de semidesintegración de 0,17ms.
a
Complete la reacción de obtención del X112277X21122277Cn a partir de plomo y de zinc. ¿Qué porcentaje de X112277X21122277Cn permanece sin desintegrarse al cabo de un minuto de haberse producido la reacción de obtención de este isótopo?1 pt
1 pt
b
Escriba la secuencia o serie radiactiva (con todos los símbolos de los elementos) hasta llegar al fermio.1 pt
En una zona del espacio hay un campo magnético uniforme de 0,40T. En esta región hay una espira circular de 200cm2 de área que gira a 191rpm (revoluciones por minuto), tal como indica la figura.
a
Si en el instante inicial el campo magnético es perpendicular al plano de la espira, exprese la ecuación del flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.1 pt
1 pt
b
¿Cuál es la fuerza electromotriz (FEM) máxima generada por la espira?1 pt
