Física · Andalucía 2015

Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz.

Explique, con ayuda de un esquema, la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre una partícula con carga positiva que se mueve en el sentido positivo del eje OX, paralelamente a un conductor rectilíneo por el que circula una corriente eléctrica, también en el sentido positivo del eje OX. ¿Y si la partícula cargada se moviera alejándose del conductor en el sentido positivo del eje OY?

Trabajo y diferencia de energía potencial.

La energía cinética de una partícula sobre la que actúa una fuerza conservativa se incrementa en $500\,\text{J}$. Razone cuáles son las variaciones de la energía mecánica y de la energía potencial de la partícula.

Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico: concepto de fotón.

Razone si, al triplicar la frecuencia de la radiación incidente sobre un metal, se triplica la energía cinética de los fotoelectrones.

Represente gráficamente la posición y la aceleración de la partícula en función del tiempo durante una oscilación. Explique ambas gráficas y la relación entre las dos magnitudes representadas.

Explique cómo varían la energía cinética y la energía potencial de la partícula durante una oscilación.

Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre una masa $m_3 = 20\,\text{kg}$ situada en el punto $P(4,3)\,\text{m}$ y calcule la fuerza resultante que actúa sobre ella. ¿Cuál es el valor del campo gravitatorio en este punto?

Determine el trabajo que realiza la fuerza gravitatoria al trasladar la masa de $20\,\text{kg}$ desde el punto $(4,3)$ hasta el punto $(0,0)\,\text{m}$. Explique si ese valor del trabajo depende del camino seguido.

Describa el tipo de movimiento que realiza la partícula y calcule su aceleración y el tiempo que tarda en recorrer la distancia al punto $P(5,0)\,\text{m}$.

Calcule la velocidad de la partícula en el punto $P$ y la variación de su energía potencial eléctrica entre el origen y dicho punto.

Haga un análisis energético del problema y calcule la compresión máxima del resorte.

Determine la velocidad del bloque cuando el muelle se ha comprimido $6\,\text{cm}$.

Determine la energía de los fotones, el índice de refracción del material y la longitud de onda de la luz en dicho medio.

¿Podría propagarse la luz por el interior de una fibra de ese material sin salir al aire? Explique el fenómeno y determine el valor del ángulo límite.