Examen resuelto de FísicaExtraordinaria 2025

Baleares5 problemas · Completo100% Resuelto
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Campo gravitatorio
Problema 1: Leyes de Kepler y telescopio espacial
2 pts

Un estudiante escribe el siguiente texto en un trabajo sobre el descubrimiento de exoplanetas con el telescopio espacial Kepler:

«El telescopio envió datos de las variaciones de la brillantor de más de medio millón de estrellas de la Vía Láctea durante casi nueve años para detectar exoplanetas. (...) El telescopio estaba en una órbita al voltante del Sol. El periodo orbital del telescopio era de 372,57 días y el semieje mayor de la órbita era de 10.133 ua.»

Masa del Sol = 1,9910301,991030\text{,}99 \cdot 10^{30} kg

a)
¿Qué ley de Kepler tiene que aplicar el estudiante para ver que los datos orbitales que escribió no son coherentes? Enúnciala.
(0,7 pts)
b)
Cualquier objeto que orbita al voltante del Sol cumple las leyes de Kepler con los planetas. Calcula el periodo orbital de un objeto del sistema solar que sigue una órbita elíptica que tiene el semieje mayor de 10 ua.
(0,5 pts)
c)
Determina el semieje mayor de la órbita del telescopio Kepler si el periodo orbital es de 373,57 días.
(0,5 pts)
d)
Si un objeto con el telescopio se encuentra en un momento parado a 10 ua del Sol, lejos de los planetas, comienza a moverse radialment hacia el Sol. ¿Qué velocidad habrá adquirido el objeto cuando se encuentre a la misma distancia del Sol que la distancia media de la Tierra al Sol?
(0,8 pts)
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Campo eléctrico
Problema 2: Cargas en un rectángulo — Campo eléctrico y potencial
2 pts

Una partícula con una carga de 7 nC y otra con una carga de 7-7 nC son los extremos de una diagonal de un rectángulo como muestra la figura. Dimensiones del rectángulo: 5 cm × 5 cm (ver figura).

a)
El módulo del campo eléctrico en el punto A.
(0,7 pts)
b)
La diferencia de potencial V(P)V(B)V(P) - V(B).
(0,7 pts)
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Campo magnético
Problema 3: Hilos conductores paralelos con corriente
2 pts

Dos hilos conductores rectos paralelos están separados 2 cm. El sentido del corriente I1I_1 es cap a dalt (hacia arriba), el del corriente I2I_2 no se sabe.

a)
Un teslàmetro en el punto M, a 1 cm de cada hilo, da una lectura de 0,4 mT. Cuando se cambia el sentido del corriente del segundo hilo, la lectura es de 0,8 mT. Determina si el corriente inicial del hilo 2 era cap a dalt o cap a baix y los valores absolutos de I1I_1 e I2I_2.
(1 pt)
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Óptica
Problema 4: Prisma óptico y refracción
2 pts

Un prisma de base semicircular de plástico transparente (figura a) se coloca sobre una plataforma circular graduada (figura b). La plataforma puede girar alrededor de un eje perpendicular por la parte de abajo. El prisma se centra como muestra la figura b. Un rayo láser se dirige a la cara plana del prisma y se refracta en dirección radial.

a)
Calcula el índice de refracción del plástico del prisma a partir de la trayectoria del rayo mostrada en la figura b.
(0,6 pts)
b)
Se cambia el prisma por otro de índice 1,7. La plataforma se gira 180°. El rayo entra por la cara circular y llega a la cara plana como en la figura c. Determina el ángulo que forma el rayo a la salida de la cara plana con la prolongación de la línea del rayo del láser.
(0,7 pts)
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Física moderna
Problema 5: Efecto fotoeléctrico e hipótesis de De Broglie
2 pts

Preguntas sobre la hipótesis fundamental de Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico y la hipótesis de De Broglie.

a)
¿Cuál era la hipótesis fundamental de Einstein para explicar el efecto fotoeléctrico?
(0,5 pts)
b)
¿Qué propuso la hipótesis de De Broglie?
(0,5 pts)
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