Física · Cataluña 2023

La masa de Marte y la intensidad del campo gravitatorio que Marte crea en su superficie.

El periodo de revolución de Deimos alrededor de Marte y su energía mecánica.

Calcule el vector y el módulo del campo magnético total en el centro de la circunferencia, es decir, en el punto $(0, R, 0)$.

Podemos girar a voluntad la espira respecto al eje $y$. ¿En qué dirección debemos orientarla para obtener el módulo del campo magnético mínimo y el módulo del campo magnético máximo? Encuentre estos dos valores del módulo del campo magnético y especifique el plano donde está la espira y el sentido de giro de la corriente en cada caso.

Determine la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación de las olas. Escriba la ecuación que describe el movimiento de la boya en función del tiempo.

Deduzca la expresión de la velocidad y la aceleración de la boya y calcule los valores máximos de la velocidad y la aceleración. Represente en la cuadrícula de abajo la evolución de la velocidad respecto al tiempo durante un periodo.

Calcule la energía que se libera en la cadena protón-protón cuando se forma un núcleo de helio. Teniendo en cuenta que un vaso de agua contiene, aproximadamente, $17\,\text{mol}$ de agua, ¿cuánta energía se puede extraer del hidrógeno que hay en el agua de un vaso mediante la cadena protón-protón?

Desgraciadamente, en la Tierra no se pueden alcanzar las condiciones de temperatura y presión que hay en el Sol, por eso, en los reactores de fusión se utilizan los isótopos del hidrógeno: el deuterio (${}^{2}_{1}\text{H}$) y el tritio (${}^{3}_{1}\text{H}$). La abundancia relativa del deuterio es de un $0{,}001\%$, mientras que la del tritio es prácticamente nula (en la Tierra hay unos $20\,\text{kg}$ de tritio natural). Para generar tritio, se utiliza litio 6 (${}^{6}_{3}\text{Li}$) obtenido a partir de reactores nucleares de fisión. El tritio se obtiene bombardeando núcleos de litio 6 con neutrones. Escriba la reacción nuclear sabiendo que el resultado es la formación de tritio y partículas alfa. Se ha afirmado que la fusión nuclear es una energía limpia porque la reacción de la cadena protón-protón no genera residuos radiactivos. Ahora bien, en el proceso de fusión del deuterio y del tritio se liberan neutrones con una energía capaz de volver radiactivos los materiales circundantes. Diga si la fusión nuclear es una fuente de energía limpia e inagotable y justifique la respuesta.

Determine de manera razonada cuál es la carga positiva y cuál la negativa. Según su respuesta, dibuje la dirección y el sentido del campo eléctrico en el punto A.

Suponga que un electrón se mueve del punto A al punto B. Calcule el trabajo que hace el campo eléctrico durante este movimiento. ¿Qué trabajo hace el campo eléctrico cuando el electrón se mueve del punto A al punto C pasando por B?

Determine el sentido de la corriente inducida en el intervalo de tiempo de $0\,\text{s}$ a $4\,\text{s}$, en el intervalo de $4\,\text{s}$ a $8\,\text{s}$ y en el intervalo de $8\,\text{s}$ a $12\,\text{s}$. Justifique cuál de las variaciones de campo magnético representadas abajo (a o b) provoca la variación de flujo.

Calcule la intensidad de corriente eléctrica en cada intervalo de tiempo si la resistencia de la espira es de $5\,\text{m}\Omega$.

Determine la energía cinética máxima de los electrones emitidos y la intensidad de corriente que abandona la superficie de sodio con los tubos originales.

Determine cómo afecta el nuevo tubo al funcionamiento del dispositivo de seguridad.