Examen resuelto de Física — Ordinaria 2021

1.1. Unha carga eléctrica positiva encóntrase baixo a acción dun campo eléctrico uniforme. A súa enerxía potencial aumenta se a carga se despraza: a) na mesma dirección e sentido que o campo eléctrico; b) na mesma dirección e sentido oposto ao campo eléctrico; c) perpendicularmente ao campo eléctrico.

1.2. Dous satélites artificiais describen órbitas circulares arredor dun planeta de raio $R$, sendo os raios das súas órbitas respectivas $1{,}050\,R$ e $1{,}512\,R$. A relación entre as súas velocidades de xiro é: a) 1,2; b) 2,07; c) 4,4.

2.1. Unha partícula de masa $m$ e carga $q$ penetra nunha rexión onde existe un campo magnético uniforme de módulo $B$ perpendicular á velocidade $v$ da partícula. O raio da órbita descrita: a) aumenta se aumenta a intensidade do campo magnético; b) aumenta se aumenta a enerxía cinética da partícula; c) non depende da enerxía cinética da partícula.

2.2. Unha onda transversal propágase no sentido positivo do eixe $x$ cunha velocidade de 300 m·s$^{-1}$, sendo o período de oscilación de $2\times 10^{-2}$ s. Dous puntos que se encontran, respectivamente, a distancias de 20 m e 38 m do centro de vibración estarán: a) en fase; b) en oposición de fase; c) nunha situación distinta das anteriores.

3.1. Un ciclista desprázase en liña recta por unha estrada a velocidade constante. Nesta estrada hai dous coches parados, un diante, $C_1$, e outro detrás, $C_2$, do ciclista. Os coches teñen bucinas idénticas pero o ciclista sentirá que a frecuencia das bucinas é: a) maior a de $C_1$; b) a mesma; c) maior a de $C_2$.

3.2. Un fotón de luz visible con lonxitude de onda de 500 nm ten un momento lineal de: a) cero; b) $3{,}31\times 10^{-25}$ kg·m·s$^{-1}$; c) $1{,}33\times 10^{-27}$ kg·m·s$^{-1}$.

DATO: $h = 6{,}63\times 10^{-34}$ J·s.

Medíronse no laboratorio os seguintes valores para as distancias obxecto/imaxe dunha lente converxente:

a) Explique a montaxe experimental utilizada.

b) Represente graficamente $1/s'$ fronte a $1/s$ e determine o valor da potencia da lente.

A masa do planeta Marte é 0,107 veces a masa da Terra e o seu raio é 0,533 veces o raio da Terra. Calcule:

a) o tempo que tarda un obxecto en chegar á superficie de Marte se se deixa caer desde unha altura de 50 m;

b) a velocidade de escape dese obxecto desde a superficie do planeta.

DATOS: $g = 9{,}81$ m·s$^{-2}$; $R_T = 6{,}37\times 10^{6}$ m.

Dúas cargas eléctricas positivas de $3$ nC cada unha están fixas nas posicións $(2, 0)$ e $(-2, 0)$ e unha carga negativa de $-6$ nC está fixa na posición $(0, -1)$.

a) Calcule o vector campo eléctrico no punto $(0, 1)$.

b) Colócase outra carga positiva de $1\;\mu\text{C}$ no punto $(0, 1)$, inicialmente en repouso e de xeito que é libre de moverse. Razoe se chegará ata a orixe de coordenadas e, en caso afirmativo, calcule a enerxía cinética que terá nese punto.

As posicións están en metros.

DATO: $K = 9\times 10^{9}$ N·m$^{2}$·C$^{-2}$.

Nun laboratorio recíbense 100 g dun isótopo descoñecido. Transcorridas 2 horas desintegrouse o 20% da masa inicial do isótopo. Calcule:

a) a constante radioactiva;

b) o período de semidesintegración do isótopo e a masa que fica do isótopo orixinal transcorridas 20 horas.

Unha lámina de vidro de caras planas e paralelas, de índice de refracción $1{,}4$, está no aire, de índice de refracción $1{,}0$. Un raio de luz monocromática de frecuencia $4{,}3\times 10^{14}$ Hz incide na lámina desde o aire cun ángulo de 30° respecto á normal á superficie de separación dos dous medios. Calcule:

a) a lonxitude de onda do raio refractado;

b) o ángulo de refracción.

DATO: $c = 3\times 10^{8}$ m·s$^{-1}$.