Física · Asturias 2019

Se envía a Marte en un cohete un vehículo explorador cuyo peso en la Tierra es de $6860\,\text{N}$. Calcule:

Un satélite para estudiar el clima se encuentra a una distancia de $705\,\text{km}$ sobre la superficie de la Tierra describiendo una órbita circular. Calcule:

Un dipolo está formado por dos cargas puntuales, $q_1 = +12\,\text{nC}$ y $q_2 = -12\,\text{nC}$, situadas a una distancia mutua de $10\,\text{cm}$. Calcule en un punto $Q$ localizado entre las dos cargas y a una distancia de $6\,\text{cm}$ respecto de la carga positiva:

Un electrón es acelerado mediante una diferencia de potencial de $150\,\text{V}$ y entra en una región en la que se aplican un campo eléctrico y un campo magnético constantes, mutuamente perpendiculares y a su vez perpendiculares a la trayectoria del electrón. La magnitud del campo eléctrico es de $6 \cdot 10^6\,\text{N/C}$.

Una cuerda larga y tensa tiene uno de sus extremos fijo a una pared. El otro extremo lo agarra una persona proporcionándole un movimiento vertical sinusoidal con una frecuencia de $2\,\text{Hz}$ y una amplitud de $7{,}5\,\text{cm}$. La velocidad de propagación de la onda a lo largo de la cuerda es $v = 12\,\text{m/s}$. En el instante inicial, $t = 0$, el extremo sujetado por la persona está en la posición de máximo desplazamiento vertical positivo e instantáneamente en reposo. Asumimos que no existen ondas propagándose desde el extremo fijo de la cuerda ni amortiguación debida al rozamiento con el aire.

La base de un recipiente cilíndrico que contiene agua está fabricada con un material transparente de $1\,\text{cm}$ de espesor. El recipiente se encuentra abierto al aire en su parte superior. Un rayo de luz que incide sobre la base del recipiente con un ángulo de $60^\circ$ respecto a la horizontal atraviesa la base del recipiente, sufre una desviación horizontal de $0{,}5\,\text{cm}$ y penetra en el agua formando un ángulo de $45^\circ$ respecto a la normal.

La difracción de electrones permite investigar la estructura cristalina de los materiales. En un experimento de difracción de electrones, un haz de electrones acelerados mediante un potencial de $54\,\text{V}$ incide sobre un material. Si se considera que los electrones poseen una energía cinética despreciable antes de ser acelerados:

El isótopo $\ce{^{57}Co}$, por captura de un electrón, decae a $\ce{^{57}Fe}$ con un período de semidesintegración de $272$ días. El núcleo de $\ce{^{57}Fe}$ se produce en un estado excitado y casi instantáneamente emite rayos gamma que pueden ser detectados. Calcule para una muestra radiactiva de $\ce{^{57}Co}$: