Física · Castilla-La Mancha 2024

Un vibrador a $400\,\text{Hz}$ genera una onda armónica en una cuerda que se propaga en sentido negativo del eje $x$ con una longitud de onda de $2\,\text{m}$. La velocidad máxima con que oscila un punto cualquiera de la onda es $100\,\text{m/s}$. Determina:

Como por su propia naturaleza son invisibles, los agujeros negros tienen que ser detectados de manera indirecta. El primero en serlo fue Cygnus X-1, un objeto invisible en torno al cual se veía dar vueltas a una estrella de 30 veces la masa del Sol con un periodo de $5{,}6$ días. La masa que se deduce para el agujero negro es de 7 veces la del Sol.

Dos esferas metálicas de radios $R_1$ y $R_2$ ($R_1=5 \cdot R_2$) se cargan de forma aislada de manera que la primera tenga 3 veces más carga que la segunda.

Dos hilos conductores indefinidos paralelos al eje $Z$ (perpendicular al papel y saliente), pasan por los puntos $(2, 0)\,\text{m}$ y $(0, 4)\,\text{m}$, recorridos por una misma intensidad de corriente de $2\,\text{A}$ con los sentidos indicados en la figura: hacia afuera y hacia adentro.

Se tiene la siguiente disposición de objeto y espejo parabólico de focal $F$. Traslada este esquema a tu cuadernillo y realiza un trazado de rayos para obtener la imagen indicando cómo se traza cada rayo empleado. Finalmente, indica las características de la imagen generada.

Un cuerpo con un peso de $8\,\text{N}$ cuelga de un muelle y se mueve con un M.A.S. Si la amplitud es de $25\,\text{cm}$ y su velocidad máxima es de $3\,\text{m/s}$. Calcular la distancia medida desde la posición de equilibrio en la que la energía cinética es $1{,}3\,\text{J}$.

En una fábrica se están instalando alarmas contra incendios. Para medir la intensidad del sonido que generan se hace sonar una de ellas a $150\,\text{m}$ de un receptor, donde se mide una intensidad de $0{,}20\,\text{W/m}^2$. Calcula el nivel de intensidad sonora correspondiente a esa lectura inicial. ¿A qué distancia habría que colocarse de ella para que el nivel de intensidad sonora fuera el máximo que permite la ley: $90\,\text{dB}$?

Con objeto de estimar experimentalmente el valor de la constante de Planck, se ilumina la superficie de un metal con una luz de frecuencia $2{,}4 \cdot 10^{15}\,\text{Hz}$, y se produce el efecto fotoeléctrico de forma que los electrones llevan una energía de $1{,}152 \cdot 10^{-18}\,\text{J}$. En un segundo ensayo, a la radiación incidente se le da una frecuencia de $1{,}97 \cdot 10^{15}\,\text{Hz}$, y la energía de los electrones se reduce hasta $8{,}9 \cdot 10^{-19}\,\text{J}$. Deduce el valor estimado de la constante de Planck y el valor del trabajo de extracción.

¿En qué consiste una partícula $\alpha$? ¿Y una $\beta$? El ${}^{210}_{84}\text{Po}$ es tóxico por inhalación e ingestión. Este isótopo es inestable y emite una partícula $\alpha$, con lo que se transforma en plomo. Escribe la ecuación de desintegración correspondiente y determina los números másico y atómico del isótopo resultante del plomo. Si en lugar de una $\alpha$ observamos que emite 2 partículas $\beta$, determina los números atómico y másico del núcleo final.

Se tienen dos cargas puntuales: $q_1 = 5\,\text{nC}$ en el punto de coordenadas $(a, a)$ y $q_2 = -5\,\text{nC}$ en el punto de coordenadas $(-a, -a)$. Las posiciones están en metros.

En lo más alto del monte Everest, realizamos un experimento para medir el valor de la gravedad terrestre, que a esta altura es de $9{,}77\,\text{m/s}^2$. Si medimos el periodo de oscilación varias veces obtenemos los siguientes resultados:

Hacemos incidir un haz de luz en la parte curva de un hemicilindro de un material desconocido, y registramos los ángulos de entrada y salida del haz en una tabla. Determina justificadamente el valor del índice de refracción del material, y copia la siguiente tabla en tus hojas completando las casillas vacías. Si algún valor no puede calcularse márcalo con un asterisco (*) y explica por qué.