Física · Comunidad Valenciana 2010

Un planeta gira alrededor del sol con una trayectoria elíptica. Razona en qué punto de dicha trayectoria la velocidad del planeta es máxima.

Un cuerpo realiza un movimiento armónico simple. La amplitud del movimiento es $A = 2\,\text{cm}$, el periodo $T = 200\,\text{ms}$ y la elongación en el instante inicial es $y(0) = +1\,\text{cm}$.

Un rayo de luz se propaga por una fibra de cuarzo con velocidad de $2 \cdot 10^8\,\text{m/s}$, como muestra la figura. Teniendo en cuenta que el medio que rodea a la fibra es aire, calcula el ángulo mínimo con el que el rayo debe incidir sobre la superficie de separación cuarzo-aire para que éste quede confinado en el interior de la fibra.

Un electrón se mueve dentro de un campo eléctrico uniforme $\vec{E} = E(-\vec{j})$. El electrón parte del reposo desde el punto A, de coordenadas $(1,0)\,\text{m}$, y llega al punto B con una velocidad de $10^7\,\text{m/s}$ después de recorrer $50\,\text{cm}$.

¿Si se duplica la frecuencia de la radiación que incide sobre un metal, se duplica la energía cinética de los electrones extraídos? Justifica brevemente la respuesta.

Calcula la longitud de onda de De Broglie de una pelota de $500\,\text{g}$ que se mueve a $2\,\text{m/s}$ y explica su significado. ¿Sería posible observar la difracción de dicha onda? Justifica la respuesta.

Un objeto de masa $m_1$ se encuentra situado en el origen de coordenadas, mientras que un segundo objeto de masa $m_2$ se encuentra en un punto de coordenadas $(8,0)\,\text{m}$. Considerando únicamente la interacción gravitatoria y suponiendo que son masas puntuales, calcula:

Una partícula realiza un movimiento armónico simple. Si la frecuencia se duplica, manteniendo la amplitud constante, ¿qué ocurre con el periodo, la velocidad máxima y la energía total? Justifica la respuesta.

Un objeto de $1\,\text{cm}$ de altura se sitúa entre el centro de curvatura y el foco de un espejo cóncavo. La imagen proyectada sobre una pantalla plana situada a $2\,\text{m}$ del objeto es tres veces mayor que el objeto.

¿Qué energía libera una tormenta eléctrica en la que se transfieren 50 rayos entre las nubes y el suelo? Supón que la diferencia de potencial media entre las nubes y el suelo es de $10^9\,\text{V}$ y que la cantidad de carga media transferida en cada rayo es de $25\,\text{C}$.

Calcula la longitud de onda de una línea espectral correspondiente a una transición entre dos niveles electrónicos cuya diferencia de energía es de $2\,\text{eV}$.

Si la actividad de una muestra radiactiva se reduce un $75\%$ en $6$ días, ¿cuál es su periodo de semidesintegración? Justifica brevemente tu respuesta.