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Examen resuelto de Física — Extraordinaria 2024

C. ValencianaJulio 2024100% Resuelto

Modelo cuestion

1,5 puntos

Campo gravitatorio

Cuestion 1: Deduccion de la tercera ley de Kepler

La tercera ley de Kepler establece

T^2 = C r^3

. Deduce esta relacion para orbitas circulares, da la expresion de

C

y razona si el periodo depende de la masa del planeta.

Deduccion, expresion de C y dependencia con la masa.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Campo electromagnetico

Cuestion 2: Corrientes paralelas y campo nulo en un punto

Dos corrientes paralelas separadas

4d

I_1 = 6

A hacia arriba. Determina

I_2

para que

B = 0

P

(a distancia

d

I_2

3d

I_1

). Fuerza sobre carga negativa en

P

Valor y sentido de I_2 para B = 0 en P, y fuerza sobre carga negativa.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Campo electromagnetico

Cuestion 3: Energia mecanica y velocidad de particulas cargadas

Dos particulas identicas

q = 1

\mu

m = 1

g, en reposo separadas

d = 1

m. Calcula la energia mecanica de una, la energia a distancia

10d

y su velocidad alli.
Dato:

k = 9 \cdot 10^9

N m

^2

^2

Energia mecanica, energia a 10d y velocidad.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Campo electromagnetico

Cuestion 4: FEM inducida en espira circular

Espira circular de radio 30 cm en el plano XY con

\vec{B} = 5\hat{k}

T que aumenta a

10\hat{k}

T en 0,1 s. Calcula la fem y el sentido de la corriente.

FEM inducida y sentido de la corriente.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Vibraciones y ondas

Cuestion 5: Imagen en espejo esferico convexo

Objeto de 10 cm a 1 m de un espejo convexo de 1 m de distancia focal. Posicion, tamano y caracteristicas de la imagen.

Posicion, tamano y caracteristicas de la imagen.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Vibraciones y ondas

Cuestion 6: Refraccion y cambio de v, f y lambda

Un rayo pasa de medio 1 (

n_1

) a medio 2 (

n_2

) con

n_1 > n_2

. Razona como cambian

v

f

\lambda

al pasar del medio 1 al 2.

Cambios en v, f y lambda.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Fisica moderna

Cuestion 7: Fusion nuclear deuterio-tritio y energia

Fusion:

{}^2_1

H +

{}^3_1

\to

{}^a_{2b}

X +

{}^b_0

Y. Determina

a

b

, identifica X e Y. Calcula gramos de deuterio para generar

1{,}62 \cdot 10^{15}

J.
Datos:

m_D = 3{,}34 \cdot 10^{-27}

kg;

q = 1{,}60 \cdot 10^{-19}

C; energia por reaccion: 17,6 MeV

Identificar X, Y, y gramos de deuterio necesarios.

(1,5 ptos)

1,5 puntos

Fisica moderna

Cuestion 8: Laser de KrF - energia, potencia y fotones

Laser de KrF:

\lambda = 248

nm, energia total

E = 1{,}1 \cdot 10^3

J en

\Delta t = 1

ns. Calcula la energia de un foton, la potencia (en MW) y el numero de fotones.
Datos:

c = 3 \cdot 10^8

m/s;

h = 6{,}63 \cdot 10^{-34}

J s

Energia del foton, potencia y numero de fotones.

(1,5 ptos)

Modelo problema

2 puntos(1 + 1)

Campo gravitatorio

Problema 1: Satelite en orbita circular - Masas y energias

Satelite de masa

m

con

v = 5 \times 10^5

m/s en orbita circular de radio

r = 4 \times 10^8

E_c = 2 \times 10^{18}

J.
a) Masas

M

m

.
b) Energia potencial, mecanica y energia minima para escapar.
Dato:

G = 6{,}67 \times 10^{-11}

N m

^2

/kg

^2

Masas M y m.

(1 pto)

Ep, Em y energia minima para escapar.

(1 pto)

2 puntos(1 + 1)

Campo electromagnetico

Problema 2: Carga q para campo nulo y trabajo al traer carga

Distribucion de cargas:

q_1 = 1

\mu

C en

(-1,0)

q

en el origen

(0,0)

q_2 = 1

\mu

C en

(1,0)

m. Punto de evaluacion:

(0,1)

m.
a) La carga

q

para que

\vec{E} = 0

(0,1)

m.
b) El trabajo para llevar

5

\mu

C desde el infinito hasta

(0,1)

m.
Dato:

k = 9 \times 10^9

N m

^2

^{-2}

Carga q para campo nulo en (0,1).

(1 pto)

Trabajo para traer 5 microC desde infinito.

(1 pto)

2 puntos(1 + 1)

Vibraciones y ondas

Problema 3: Refraccion agua-vidrio-aire y angulo limite

Luz de

f = 3 \times 10^{14}

Hz incide desde agua sobre vidrio a

45^\circ

.
a) Angulos de refraccion agua-vidrio y vidrio-aire.
b) Angulo de incidencia maximo, tiempo en vidrio y longitud de onda en vidrio.
Datos:

n_{agua} = 1{,}33

;

n_{vidrio} = 1{,}62

;

n_{aire} = 1{,}00

;

c = 3 \times 10^8

m/s; espesor vidrio

e = 10

Angulos de refraccion.

(1 pto)

Angulo maximo, tiempo y longitud de onda en vidrio.

(1 pto)

2 puntos(1 + 1)

Fisica moderna

Problema 4: Efecto fotoelectrico - Velocidad maxima y potencial de frenado

Frecuencia umbral

f_0 = 5 \times 10^{14}

Hz. Luz incidente

f = 1{,}5 \times 10^{15}

Hz.
a) Velocidad maxima de los fotoelectrones.
b) Potencial de frenado.
Datos:

h = 6{,}63 \times 10^{-34}

J s;

m_e = 9{,}1 \times 10^{-31}

kg;

c = 3 \times 10^8

m/s;

q = 1{,}6 \times 10^{-19}

Velocidad maxima de fotoelectrones.

(1 pto)

Potencial de frenado.

(1 pto)

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