Examen resuelto de Física — Extraordinaria 2023

ESA pretende poner satelite de 100 kg a h=150 km de altura, orbita circular.
a) Velocidad inicial minima para alcanzar dicha altura. (1 punto)
b) Energia cinetica adicional para mantenerse en orbita circular. (1 punto)

Sonda lanzada a v0=25 km/s desde superficie de planeta MP=3.25e25 kg, RP=5.75e6 m.
a) Conseguira escapar la sonda? Justifique. (1 punto)
b) Peso de la sonda en lanzamiento si se le comunica E_c=2e12 J. (1 punto)

Dos cargas iguales y mismo signo en (2,2) m y (-2,-2) m. Modulo del campo en (1,1) m: E=8.1e4 N/C.
a) Calcule el valor de las cargas y el vector campo en (-1,-1) m. (1 punto)
b) Trabajo para llevar una carga de 5 nC desde infinito hasta (-1,-1) m. (0.5 puntos)
c) Que signo debe tener para que el trabajo lo realice la fuerza del campo? (0.5 puntos)

Dos hilos paralelos a distancia d=0.4 m, I1=1 A e I2=3 A en mismo sentido.
a) Vector B en el punto intermedio entre ambos. (1 punto)
b) Puntos donde se anula B resultante. (1 punto)

Onda armonica transversal f=0.25 Hz, lambda=2 m, A=0.5 m, en +X. En t=0, x=0, elongacion maxima.
a) Velocidad de propagacion y numero de ondas. (0.5 pts)
b) Funcion que representa la onda. (1 pto)
c) Velocidad maxima de oscilacion. (0.5 pts)

Dos altavoces separados 8 m emiten con potencias P1=100 W y P2=120 W.
a) Nivel de intensidad sonora total medido a mitad de distancia entre ambos. (1 punto)
b) En que puntos de la linea entre ambos se mide la misma sonoridad para cada altavoz? (1 punto)

Objeto de altura y a distancia 3f de lente convergente.
a) Diagrama de rayos a escala. (1 punto)
b) Justifique analiticamente si la imagen es real/virtual, derecha/invertida y mayor/menor. (1 punto)

Rayo monocromatico incide a phi_i=45 grados sobre cara de prisma triangular n=1.45 con angulo del prisma 60 grados.
a) Angulo de refraccion en la primera superficie. (1 punto)
b) Menor angulo de incidencia sobre la segunda superficie para que el rayo emerja al aire. (1 punto)

Trabajo de extraccion de un material: 2.1 eV.
a) Indique cual radiacion produce efecto fotoelectrico: IR 780 nm o UV 280 nm. (1 punto)
b) Energia cinetica maxima de los electrones emitidos en el caso anterior. (0.5 puntos)
c) Potencial de frenado requerido. (0.5 puntos)

La luz emitida por un laser, transicion del primer estado excitado al fundamental, tiene energia 2.17 eV. La absorcion en la sustancia es transicion del fundamental al segundo estado excitado, con energia 2.85 eV. Calcule:
a) Longitud de onda de la radiacion emitida. (1 punto)
b) Longitud de onda y frecuencia del foton para la transicion absorcion. (1 punto)