Física · Murcia 2022

Ley de la gravitación universal.

El radio del universo según algunos modelos cosmológicos viene dado por $R = \frac{4 M^a G}{3 \pi c^b}$ donde $M$ es la masa del universo, $G$ es la constante de la gravitación universal y $c$ es la velocidad de la luz. Determinar $a$ y $b$ por análisis dimensional.

La estrella más brillante en el cielo nocturno es Sirio y hoy sabemos que en realidad es un sistema binario compuesto por dos estrellas, llamadas Sirio A y Sirio B, separadas entre sí una distancia $d = 3 \cdot 10^9\,\text{km}$. La masa de Sirio A es el doble que la del Sol y la de Sirio B es igual a la masa del Sol. Supongamos que hubiera un planeta de la misma masa que la Tierra y el doble de densidad que la Tierra colocado formando un triángulo equilátero con las estrellas, como indica la figura.

Ondas electromagnéticas.

Sabiendo que la gravedad en la Tierra es $2{,}6$ veces mayor que en Marte, calcular qué altura alcanzaría en Marte un saltador de altura que en la Tierra es capaz de saltar $2\,\text{m}$.

Las curvas de la gráfica representan el nivel mínimo detectable (umbral de audición) y el nivel máximo soportable (umbral de dolor) para el oído humano en función de la frecuencia del sonido. Consideremos dos altavoces, A y B, emitiendo sonido desde un mismo punto. El altavoz A emite sonido de $1000\,\text{Hz}$ con una potencia de $2\,\text{W}$, y el altavoz B, emite sonido de $100\,\text{Hz}$.

Leyes de la reflexión y la refracción.

En el interior del rectángulo de la figura hay un campo magnético uniforme perpendicular saliente al plano de la imagen. En el punto A penetran con la misma velocidad tres partículas cargadas (1, 2 y 3) de mismo valor absoluto de las cargas, cuyas trayectorias se muestran en la figura. Ordenar razonadamente de mayor a menor las masas de las partículas e indicar el signo de la carga de cada una de ellas.

Consideremos un haz de electrones y otro de positrones que se mueven en paralelo en línea recta con la misma velocidad de $200\,\text{km/s}$ pero en sentidos opuestos. Ambos haces están separados una distancia de $8\,\text{cm}$ y por cada punto de cada haz pasan $5 \cdot 10^{19}$ partículas por segundo.

Aplicaciones de la Física Nuclear.

Consideremos un metal sobre el que se está produciendo efecto fotoeléctrico al iluminarlo. Razone qué opción, a) o b), hace que la siguiente frase sea verdadera: “Al aumentar la frecuencia de los fotones incidentes…

La cámara de un teléfono móvil consta de una lente biconvexa simétrica de $28\,\text{mm}$ de radio, fabricada con un material transparente donde la luz viaja a $1{,}5 \cdot 10^8\,\text{m/s}$.