Física · Asturias 2024

Un satélite artificial de $800\,\text{kg}$ de masa orbita alrededor de un planeta describiendo una trayectoria circular a una altura de $12000\,\text{km}$ medida desde su superficie. El planeta tiene un radio $R_P = 2{,}56 \cdot 10^6\,\text{m}$ y su masa es $M_P = 8{,}45 \cdot 10^{22}\,\text{kg}$. Si el satélite se lanza desde la superficie de dicho planeta, calcula:

Dos cuerpos que tienen masas respectivas $m_1 = 0{,}25\,\text{kg}$ y $m_2 = 4m_1$ se disponen a una distancia relativa $d = 9\,\text{m}$ a lo largo del eje X. El cuerpo con menor masa se sitúa en el origen de coordenadas, mientras que el segundo se coloca a la derecha del primero, según el eje OX positivo.

Tres cargas eléctricas puntuales se encuentran situadas en los vértices de un triángulo, dos de ellas con carga $-q$ colocadas en los puntos $A(1, 0)\,\text{m}$, y $B(0, 1)\,\text{m}$, respectivamente, mientras que la tercera carga tiene un valor $+2q$ y se encuentra situada en el origen $O(0, 0)$, siendo $q = 10^{-6}\,\text{C}$.

Un hilo rectilíneo de longitud indefinida que se halla situado sobre el eje X transporta una corriente eléctrica de $2\,\text{A}$ según el sentido positivo de dicho eje. Por un segundo conductor rectilíneo paralelo al primero y situado a una distancia de $3\,\text{m}$ según el eje Y positivo, circula otra corriente en el mismo sentido que la anterior.

Una bocina emite ondas sonoras con tal potencia que el nivel de intensidad sonora medido a una distancia $d$ es de $80\,\text{dB}$. Si la sonoridad de la bocina percibida a una distancia $20\,\text{m}$ superior a la anterior disminuye a $64\,\text{dB}$, calcula:

Una onda transversal se propaga por una cuerda tensa según el sentido positivo del eje X con una velocidad de $5\,\text{m/s}$. En el instante inicial la elongación es nula en el origen de coordenadas y su velocidad de oscilación de $20\pi\,\text{cm/s}$ en sentido positivo. Si la distancia de separación mínima entre dos puntos de la cuerda que oscilan en fase es de $40\,\text{cm}$, calcula:

Un objeto de $1\,\text{cm}$ de altura se halla a cierta distancia de una lente convergente de $10\,\text{cm}$ de distancia focal. Calcula el tamaño de la imagen formada y justifica gráficamente mediante el trazado de rayos correspondiente, identificando los elementos principales de la lente y el objeto, las características de la imagen, real o virtual, derecha o invertida, en los siguientes casos:

Una lámina de material translúcido se halla flotando sobre un líquido de índice de refracción desconocido. Si la longitud de onda de la luz que atraviesa la lámina se reduce a un $60\,\%$ de su valor en el aire, calcula:

En un laboratorio de medicina nuclear hay una masa inicial de $20\,\text{mg}$ del isótopo $\ce{^{131}In}$, cuyo período de semidesintegración es de $8{,}02\,\text{días}$ y su masa atómica de $131\,\text{u}$. Determina:

El trabajo de extracción del cromo (Cr) es de $4{,}5\,\text{eV}$. Si se ilumina la superficie de este metal con una radiación monocromática cuya longitud de onda es de $2{,}25 \cdot 10^{-7}\,\text{m}$, calcula: