Física · Baleares 2019

Ceres orbita el Sol con un periodo de $1682$ días. Calcula cuántas unidades astronómicas tiene el semieje mayor de la órbita de este planeta enano usando el periodo.

Si el semieje mayor de la órbita de otro planeta enano es de $39{,}24\,\text{ua}$ y el perihelio está a $29{,}67\,\text{ua}$ del Sol, calcula la distancia del afelio al Sol de este otro planeta enano en unidades astronómicas.

El módulo de la fuerza que ejerce la carga de $10\,\mu\text{C}$ sobre la carga de $3\,\mu\text{C}$.

El vector fuerza total sobre la carga de $3\,\mu\text{C}$ debido a la interacción eléctrica con las otras tres. Incluye un esquema de la fuerza que hace cada carga individualmente.

El potencial eléctrico en el punto M debido a las dos cargas de $5\,\mu\text{C}$.

Calcula el módulo del trabajo para llevar una partícula cargada con $1{,}4\,\mu\text{C}$ desde el punto M de la figura, donde el potencial es de $720\,\text{V}$, hasta el punto P.

Calcula el valor de la carga puntual $q$ que se debe poner en el punto P para que el campo eléctrico en el punto M debido a esta carga $q$ y la carga de $4\,\text{nC}$ sea nulo.

Suponiendo que la corriente $I_2$ va hacia abajo, dibuja los campos magnéticos en la posición del hilo central y la fuerza sobre este hilo debido a la corriente del hilo que está a la izquierda y debido al hilo que está a la derecha.

Determina el sentido y la intensidad de la corriente $I_2$ para que la fuerza total por unidad de longitud sobre el hilo central sea de $1{,}8\,\text{mN}$ por metro hacia la derecha.

Calcula la intensidad del campo magnético en el centro de una espira de $5\,\text{mm}$ de radio con una corriente de $8\,\text{A}$ en el sentido que muestra la figura. Haz un esquema para mostrar el vector campo magnético con relación a la espira.

Determina la dirección y el sentido de la fuerza sobre una partícula de carga $q$ negativa cuando la partícula pase por el centro de la espira con una velocidad $v$ como muestra la figura adjunta. Escribe la ley usada y su nombre.

A $12\,\text{m}$ de la fuente A si el nivel de intensidad sonora en esta posición es de $87\,\text{dB}$.

A $20\,\text{m}$ de la fuente B si la intensidad sonora es de $2\,\text{mW/m}^2$ a $12\,\text{m}$ de la fuente.

La velocidad de vibración máxima de las partículas que forman la onda.

El número de onda para que la velocidad de propagación sea cuatro veces la velocidad de vibración máxima.

Justifica con esta información, de manera breve y sin usar el resultado del apartado siguiente, si la lente es convergente o divergente.

Calcula la distancia focal de la lente usada para formar la imagen.

Haz un esquema con los tres rayos principales que determinan la imagen de una flecha con el pie sobre el eje óptico, a $3\,\text{cm}$ de una lente de distancia focal $+50\,\text{mm}$. Se valorará la claridad del esquema.

Calcula a qué distancia de la lente convergente se debe poner la flecha para que la imagen sea virtual y tres veces más alta.

Si la actividad radiactiva de una muestra decayera de $1000$ desintegraciones por hora a $500$ desintegraciones por hora en $463$ días, y fuera debida a un único elemento radiactivo, determina la vida media en años y calcula la constante de desintegración de este elemento radiactivo.

Calcula el número de protones y el número de neutrones del núcleo ${}^{238}_{92}\text{U}$ después de que haya emitido una partícula $\alpha$.

La velocidad máxima de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico cuando el cátodo metálico de una célula fotoeléctrica se ilumina con luz de $572\,\text{nm}$ es $1{,}19 \times 10^5\,\text{m/s}$. Calcula el trabajo de extracción del cátodo metálico de esta célula en eV.

Escribe los nombres de dos de los hechos experimentales de gran interés que la física clásica del siglo XIX no podía explicar.