Física · Comunidad Valenciana 2019

Sobre un cuerpo sólo actúan fuerzas gravitatorias. Al trasladarse el cuerpo entre dos puntos, A y B, su energía potencial gravitatoria aumenta en $2000\,\text{J}$. ¿Cuál es el valor del trabajo que realizan las fuerzas conservativas que actúan sobre el cuerpo? ¿En cuál de los dos puntos su velocidad es mayor?

Un satélite artificial de la Tierra tiene una velocidad de $4{,}2\,\text{km/s}$ en una determinada órbita circular. Calcula:

Sabiendo que el potencial eléctrico en el punto $P$ es nulo, determina el valor de la carga $q_2$. Razona si será nulo el campo eléctrico en el punto $P$.

Una carga puntual de valor $q_1 = -4\,\mu\text{C}$ se encuentra en el punto $(0,0)$ y una segunda carga de valor desconocido, $q_2$ se encuentra en el punto $(2,0)$. Calcula el valor que debe tener la carga $q_2$ para que el campo eléctrico generado por ambas cargas en el punto $(4,0)$ sea nulo. Representa los vectores campo eléctrico generados por cada una de las cargas en ese punto.

Dos cables rectilíneos y muy largos, paralelos entre sí, transportan corrientes eléctricas $I_1 = 2\,\text{A}$ e $I_2 = 4\,\text{A}$ con los sentidos representados en la figura adjunta.

Escribe la ley de Faraday-Lenz y explica su significado. La figura muestra una varilla que se desliza hacia la derecha con velocidad $\vec{v}$ sobre dos raíles paralelos formando una espira rectangular. El conjunto es conductor y se encuentra en el seno de un campo magnético uniforme $\vec{B}$ perpendicular al plano del papel. Explica el sentido de la corriente inducida en la espira en base a dicha ley.

En la figura se representa un instante de la propagación de una onda armónica en una cuerda. La onda se mueve hacia la derecha sobre el eje $x$, su periodo es $T = 4\,\text{s}$, la distancia entre los puntos $P$ y $Q$ es de $45\,\text{cm}$. Determina razonadamente la longitud de onda, la frecuencia angular y la velocidad de propagación.

Como se observa en la figura, un rayo de luz monocromática incide (punto A) sobre un bloque de policarbonato que se encuentra rodeado de aire.

Se tiene una lente de potencia 2 dioptrías. Calcula razonadamente a qué distancia de la lente debe situarse un objeto para que la imagen tenga el mismo tamaño que el objeto y sea invertida. Realiza un trazado de rayos como comprobación de tu respuesta.

¿Una lente de $-2$ dioptrías es convergente o divergente? ¿El foco imagen de esta lente es real o virtual? Calcula la distancia focal imagen de esta lente. Razona qué tipo de defecto ocular (miopía o hipermetropía) puede corregir.

El $\ce{^{60}Co}$ se utilizaba como fuente de rayos gamma para ciertos tratamientos de radioterapia. Su periodo de semidesintegración es de $1925\,\text{días}$. Se dispone de una muestra de $100\,\text{g}$ de $\ce{^{60}Co}$.

Una partícula de masa en reposo $m$ y energía igual a tres veces su energía en reposo se une a otra de igual masa y energía para formar una única partícula con velocidad nula y energía en reposo $M c^2$. Si en el proceso de unión se conserva la energía, calcula razonadamente el valor de $M$ en función de $m$ y la velocidad de las partículas iniciales en función de la velocidad de la luz en el vacío, $c$.