Física · Comunidad Valenciana 2011

Se quiere situar un satélite en órbita circular a una distancia de $450\,\text{km}$ desde la superficie de la Tierra.

Suponiendo que el planeta Neptuno describe una órbita circular alrededor del Sol y que tarda 165 años terrestres en recorrerla, calcula el radio de dicha órbita.

Una partícula realiza el movimiento armónico representado en la figura:

Una onda sinusoidal viaja por un medio en el que su velocidad de propagación es $v_1$. En un punto de su trayectoria cambia el medio de propagación y la velocidad pasa a ser $v_2 = 2v_1$. Explica cómo cambian la amplitud, la frecuencia y la longitud de onda. Razona brevemente las respuestas.

Explica brevemente en qué consiste el fenómeno de difracción de una onda, ¿Qué condición debe cumplirse para que se pueda observar la difracción de una onda a través de una rendija?

Dibuja el esquema de rayos de un objeto situado frente a un espejo esférico convexo ¿Dónde está situada la imagen y qué características tiene? Razona la respuesta.

Dos cargas puntuales de valores $q_1 = -16\,\text{C}$ y $q_2 = 2\,\text{C}$ y vectores de posición $\vec{r}_1 = -4\vec{i}$ y $\vec{r}_2 = 1\vec{i}$ (en m) ejercen una fuerza total $\vec{F} = -2{,}7 \cdot 10^9\,\vec{i}$ (en Newton) sobre una carga positiva situada en el origen de coordenadas. Calcula el valor de esta carga.

En una región del espacio hay dos campos, uno eléctrico y otro magnético, constantes y perpendiculares entre sí. El campo magnético aplicado es de $100\,\vec{k}\,\text{mT}$. Se lanza un haz de protones dentro de esta región, en dirección perpendicular a ambos campos y con velocidad $\vec{v} = 10^6\,\vec{i}\,\text{m/s}$. Calcula:

Una partícula viaja a una velocidad cuyo módulo vale $0{,}98$ veces la velocidad de la luz en el vacío, ¿Cuál es la relación entre su masa relativista y su masa en reposo? ¿Qué sucedería con la masa relativista si la partícula pudiera viajar a la velocidad de la luz? Razona tu respuesta.

En un experimento de efecto fotoeléctrico, cuando la luz que incide sobre un determinado metal tiene una longitud de onda de $550\,\text{nm}$, el módulo de la velocidad máxima con la que salen emitidos los electrones es de $2{,}96 \cdot 10^5\,\text{m/s}$.

Si la longitud de onda asociada a un protón es de $0{,}1\,\text{nm}$, calcula su velocidad y su energía cinética.

La gammagrafía es una técnica que se utiliza en el diagnóstico de tumores. En ella se inyecta al paciente una sustancia que contiene un isótopo del Tecnecio que es emisor de radiación gamma y cuyo periodo de semidesintegración es de 6 horas. Haz una estimación razonada del tiempo que debe transcurrir para que la actividad en el paciente sea inferior al 6% de la actividad que tenía en el momento de ser inyectado.