Física · Comunidad Valenciana 2013

La energía cinética de una partícula se incrementa en $1500\,\text{J}$ por la acción de una fuerza conservativa. Deduce razonadamente la variación de la energía mecánica y la variación de la energía potencial, de la partícula.

Tres planetas se encuentran situados, en un cierto instante, en las posiciones representadas en la figura, siendo $a = 10^5\,\text{m}$. Considerando que son masas puntuales de valores $m_2 = m_3 = 2m_1 = 2 \cdot 10^{21}\,\text{kg}$, calcula:

Una onda transversal se propaga por una cuerda según la ecuación $y(x, t) = 0{,}4 \cos[10\pi(2t - x)]$, en unidades del SI. Calcula:

Una onda longitudinal, de frecuencia $40\,\text{Hz}$, se propaga en un medio homogéneo. La distancia mínima entre dos puntos del medio con la misma fase es de $25\,\text{cm}$. Calcula la velocidad de propagación de la onda.

En el esquema adjunto se representa un objeto de altura $y$, así como su imagen, de altura $y'$, proporcionada por una lente delgada convergente. Determina, explicando el procedimiento seguido, la distancia focal imagen $f'$ de la lente. ¿La imagen es real o virtual? ¿Cuál es el aumento lateral que proporciona la lente para ese objeto? Nota: cada una de las divisiones (horizontales y verticales) equivale a $10\,\text{cm}$.

Un rayo de luz monocromática atraviesa el vidrio de una ventana que separa dos ambientes en los que el medio es el aire. Si el espesor del vidrio es de $6\,\text{mm}$ y el rayo incide con un ángulo de $30^\circ$ respecto a la normal:

Dos cargas eléctricas $q_1 = 5\,\mu\text{C}$ y $q_2 = -3\,\mu\text{C}$ se encuentran en las posiciones $(0,0)\,\text{m}$ y $(4,0)\,\text{m}$ respectivamente, como muestra la figura. Calcula:

Una espira conductora, con forma circular, está situada en el seno de un campo magnético perpendicular al plano del papel, como muestra la figura. El módulo del campo magnético aumenta con el tiempo. Indica el sentido de la corriente inducida en la espira y justifica la respuesta basándote en las leyes que explican este fenómeno.

En un sincrotrón se aceleran electrones para la producción de haces intensos de rayos X que se emplean en experimentos de biología, farmacia, física, medicina y química. En el sincrotrón ALBA (sito en Barcelona) se aceleran los electrones hasta una velocidad para la que su masa es $6000$ veces el valor de la masa en reposo. Calcula la energía (en julios y en MeV) de los electrones.

Una nave se aleja de la Tierra con una velocidad de $2 \cdot 10^8\,\text{m/s}$. A su vez, desde la Tierra se emite un haz de luz láser en dirección a la nave. ¿Cuál es la velocidad del haz láser para el observador de la nave? Justifica la respuesta.

Explica brevemente en qué consisten la radiación alfa y la radiación beta. Halla el número atómico y el número másico del elemento producido a partir del ${}^{210}_{82}\text{Pb}$, después de emitir una partícula $\alpha$ y dos partículas $\beta^-$.

Enuncia la hipótesis de De Broglie. Menciona un experimento que confirme dicha hipótesis, justificando la respuesta.