Física · Castilla-La Mancha 2014

Un satélite de masa $1{,}08 \cdot 10^{20}\,\text{kg}$ describe una órbita circular alrededor de un planeta gigante de masa $5{,}69 \cdot 10^{26}\,\text{kg}$. El periodo orbital del satélite es de 32 horas y 53 minutos.

Una cuerda tensa sujeta por sus dos extremos vibra de acuerdo con la ecuación $y = 5 \sen \frac{\pi x}{3} \cos 40\pi t$, donde $x$ e $y$ se expresan en cm y $t$ en segundos.

Un electrón confinado dentro de un campo magnético uniforme de $0{,}1705\,\text{T}$ describe una órbita circular de $0{,}2\,\text{mm}$ de radio. Esta órbita está contenida en un plano perpendicular a las líneas del campo.

Dos cargas iguales de signos contrarios $+q$ y $-q$ están colocadas tal y como se indica en la figura, con la carga positiva en el origen de coordenadas y la negativa en el punto $(4,4)$ (distancias medidas en metros).

Consideremos los puntos 1 y 2 de la figura, situados sobre la mediatriz del eje de un dipolo eléctrico (dos cargas puntuales del mismo valor y distinto signo). Explicar razonadamente qué dirección y sentido tendrá el campo eléctrico en cada uno de esos puntos y en cuál de los dos será mayor su módulo (acompañar la explicación de un diagrama indicando dirección y sentido en cada caso).

Enunciar las leyes de Kepler. Justificar razonadamente la 3ª ley.

La velocidad de las ondas transversales en una cuerda tensa sujeta por sus dos extremos es $35\,\text{m/s}$. Cuando en esta cuerda se propagan ondas de $14\,\text{Hz}$, su interferencia da lugar al segundo armónico de una onda estacionaria. ¿Cuál es la longitud de la cuerda?

En la figura vemos las trayectorias de tres partículas cargadas que viajan perpendicularmente a las líneas de un campo magnético dirigido en sentido vertical (saliente del plano del papel, zona sombreada). Las tres partículas tienen igual masa y sus cargas tienen el mismo valor absoluto. Ordenar razonadamente sus velocidades de mayor a menor y explicar cuál es el signo de cada una de ellas.

Un núcleo radiactivo $N_1$ se desintegra emitiendo una partícula $\alpha$, dando como resultado el núcleo $N_2$. Este $N_2$ emite una partícula $\beta$ y origina el núcleo $N_3$. A su vez, $N_3$ se desintegra en $N_4$ por emisión de otra partícula $\beta$. ¿Cuáles de los núcleos $N_1$, $N_2$, $N_3$ y $N_4$ tienen mayor y menor número atómico? ¿Cuáles de los núcleos $N_1$, $N_2$, $N_3$ y $N_4$ tienen mayor y menor número másico?

Construir un esquema de rayos para determinar la imagen del objeto O formado por la siguiente lente divergente:

Para determinar la aceleración de la gravedad en el laboratorio de Física se miden los tiempos invertidos por cuatro péndulos de diferentes longitudes en realizar cinco oscilaciones. Los resultados aparecen en la tabla. Explicar qué tratamiento de datos hay que hacer y calcular la aceleración de la gravedad.