Examen de Física de Galicia 2021 (convocatoria ordinaria)

PREGUNTA 1. Responda indicando y justificando la opción correcta:

1.1. Una carga eléctrica positiva se encuentra bajo la acción de un campo eléctrico uniforme. Su energía potencial aumenta si la carga se desplaza: a) en la misma dirección y sentido que el campo eléctrico; b) en la misma dirección y sentido opuesto al campo eléctrico; c) perpendicularmente al campo eléctrico.
1.2. Dos satélites artificiales describen órbitas circulares alrededor de un planeta de radio $R$, siendo los radios de sus órbitas respectivas $\mathrm{1,050}R$ y $\mathrm{1,512}R$. La relación entre sus velocidades de giro es: a) 1,2; b) 2,07; c) 4,4.

PREGUNTA 2. Responda indicando y justificando la opción correcta:

2.1. Una partícula de masa $m$ y carga $q$ penetra en una región donde existe un campo magnético uniforme de módulo $B$ perpendicular a la velocidad $v$ de la partícula. El radio de la órbita descrita: a) aumenta si aumenta la intensidad del campo magnético; b) aumenta si aumenta la energía cinética de la partícula; c) no depende de la energía cinética de la partícula.
2.2. Una onda transversal se propaga en el sentido positivo del eje x con una velocidad de 300 $\mathrm{m}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}$, siendo el período de oscilación de $2\times {10}^{-2}$ s. Dos puntos que se encuentran, respectivamente, a distancias de 20 m y 38 m del centro de vibración estarán: a) en fase; b) en oposición de fase; c) en una situación distinta de las anteriores.

PREGUNTA 3. Responda indicando y justificando la opción correcta:

3.1. Un ciclista se desplaza en línea recta por una carretera a velocidad constante. En esta carretera hay dos coches parados, uno delante, C1, y otro detrás, C2, del ciclista. Los coches tienen bocinas idénticas pero el ciclista sentirá que la frecuencia de las bocinas es: a) mayor la de C1; b) la misma; c) mayor la de C2.
3.2. Un fotón de luz visible con longitud de onda de 500 nm tiene un momento lineal de: a) cero; b) $\mathrm{3,31}\times {10}^{-25}\mathrm{k}\mathrm{g}\cdot \mathrm{m}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}$; c) $\mathrm{1,33}\times {10}^{-27}\mathrm{k}\mathrm{g}\cdot \mathrm{m}\cdot {\mathrm{s}}^{-1}$. DATO: $h=\mathrm{6,63}\times {10}^{-34}$ J·s.

PREGUNTA 4. Desarrolle esta práctica:
Se midieron en el laboratorio los siguientes valores para las distancias objeto/imagen de una lente convergente.

Nº exp.	1	2	3	4	5 $s$ (cm)	39,0	41,9	49,3	59,9	68,5 $s^{\mathrm{\prime }}$ (cm)	64,3	58,6	48,8	40,6	37,8

a) Explique el montaje experimental utilizado.
b) Represente gráficamente $1\mathrm{/}{s}^{\mathrm{\prime }}$ frente a $1\mathrm{/}s$ y determine el valor de la potencia de la lente.

PREGUNTA 5. Resuelva este problema:
La masa del planeta Marte es 0,107 veces la masa de la Tierra y su radio es 0,533 veces el radio de la Tierra. Calcule:

a) el tiempo que tarda un objeto en llegar a la superficie de Marte si se deja caer desde una altura de 50 m;
b) la velocidad de escape de ese objeto desde la superficie del planeta.

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

PREGUNTA 6. Resuelva este problema:
Dos cargas eléctricas positivas de 3 nC cada una están fijas en las posiciones (2,0) y (-2,0) y una carga negativa de - 6 nC está fija en la posición (0,-1).

a) Calcule el vector campo eléctrico en el punto (0,1).
b) Se coloca otra carga positiva de 1 $\mu \mathrm{C}$ en el punto (0,1), inicialmente en reposo y de manera que es libre para moverse. Razone si llegará hasta el origen de coordenadas y, en caso afirmativo, calcule la energía cinética que tendrá en ese punto. Las posiciones están en metros.

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

PREGUNTA 7. Resuelva este problema:
En un laboratorio se reciben 100 g de un isótopo desconocido. Transcurridas 2 horas se desintegró el 20% de la masa inicial del isótopo. Calcule:

a) la constante radiactiva;
b) el periodo de semidesintegración del isótopo y la masa que queda del isótopo original transcurridas 20 horas.

PREGUNTA 8. Resuelva este problema:
Una lámina de vidrio de caras planas y paralelas, de índice de refracción 1,4, está en el aire, de índice de refracción 1,0. Un rayo de luz monocromática de frecuencia $\mathrm{4,3}\times {10}^{14}$ Hz incide en la lámina desde el aire con un ángulo de 30° respecto a la normal a la superficie de separación de los dos medios. Calcule:

a) la longitud de onda del rayo refractado;
b) el ángulo de refracción.

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