Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-190

a) i) Escriba las expresiones del campo y el potencial gravitatorio creados por una masa puntual e indique las unidades en el S.I. para cada una de las magnitudes que intervienen. ii) Explique la relación que existe entre los campos gravitatorios a una distancia r y 2r.

b) Un cuerpo de 5 kg desliza con una velocidad inicial de 6 m s-1 por una superficie horizontal de 5 m de longitud y coeficiente de rozamiento 0,2. A continuación, asciende por un plano inclinado sin rozamiento que forma 30º con la horizontal. i) Realice un esquema con las fuerzas que actúan sobre el cuerpo cuando desliza por la superficie horizontal y por el plano inclinado. Utilizando consideraciones energéticas, determine: ii) la velocidad con la que el cuerpo llega al final de la superficie horizontal; iii) la altura máxima a la que asciende el cuerpo por el plano inclinado.

g = 9,8 m s-2

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-190

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-190

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-194

a) Dos satélites, A y B, describen órbitas circulares concéntricas alrededor de la Tierra. Razone cuál de los dos tiene mayor energía cinética en las siguientes situaciones: i) sus masas son iguales y el radio orbital de A es mayor que el de B; ii) los dos satélites están en la misma órbita y la masa de A es menor que la de B.

b) Dos masas puntuales de 10 y 5 kg están situadas en los puntos A(0,3) m y B(4,0) m, respectivamente. i) Realice un esquema del campo gravitatorio producido por cada una de las masas en el punto C(4,3) m y calcule su valor en dicho punto. ii) Determine el trabajo necesario para desplazar una tercera masa de 4 kg desde el punto C hasta el punto O(0,0) m. Discuta el signo del trabajo.

     G = 6,67·10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-194

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-194

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-193

a) Nuestra galaxia vecina, Andrómeda, tiene una masa de I ,5 veces la masa de la Vía Láctea. A escala galáctica, ambas se pueden considerar como dos masas puntuales. i) Justifique razonadamente si existe algún punto entre las galaxias donde se anule el campo gravitatorio originado por ambas. En caso afirmativo, determine la relación entre las distancias de ese punto a cada galaxia. ii) ¿Se anula el potencial gravitatorio en algún punto entre ambas galaxias? Justifique su respuesta.

b) Se sitúa una masa puntual de 3 kg en el punto A(0,-2) m y otra de 2 kg en el punto B(3,O) m. Calcule: i) el campo gravitatorio en el origen de coordenadas, ayudándose de un esquema; ii) el potencial gravitatorio en el origen de coordenadas.

G = 6,67·10-11 N m2 kg-2

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-193

Ejercicio resuelto selectividad física Gravitatorio g-193

Ejercicio resuelto selectividad física Nuclear n-135

a) Justifique, indicando los principios que aplica, cuál de las reacciones nucleares propuestas no produce los productos mencionados:

i)    _{7}^{14}\textrm{N}+n\rightarrow _{6}^{14}\textrm{C}+p

ii)    _{14}^{28}\textrm{Si}+\alpha \rightarrow _{15}^{29}\textrm{P}+n

b) i) Determine, indicando los principios aplicados, los valores de c y Z en la siguiente reacción nuclear:

_{92}^{235}\textrm{U}+_{0}^{1}\textrm{n}\rightarrow _{Z}^{145}\textrm{La}+_{35}^{88}\textrm{Br}+c_{0}^{1}\textrm{n}

ii) Calcule la energía liberada cuando se fisionan un millón de núcleos de uranio siguiendo la reacción anterior.

 

 m(_{92}^{235}\textrm{U}) = 235,043930 u; m(_{Z}^{145}\textrm{La} )= 144,921651 u; m(_{35}^{88}\textrm{Br}) = 87,924074 u; mn = 1 ,008665 u; 1 u 1,66 · 10 -27= kg; c = 3 ·1 08 m s-l

Ejercicio resuelto selectividad física Nuclear n-135

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-125

a) Dos partículas tienen la misma energía cinética, Deduzca de manera razonada la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie si la masa de la primera es un tercio de la masa de la segunda.

b) Un protón se mueve con una velocidad de 3,8 1 03 m s-l , Determine razonadamente: i) la longitud de onda de De Broglie asociada de dicho protón; ji) la energía cinética de un electrón que tuviera igual momento lineal que el protón; iii) la velocidad del electrón.

h = 6,63 ·10-34 J s; me =9,1 · 10 -31 kg; mp = 1,67 ·1 0-27 kg

Ejercicio resuelto selectividad física Cuántica c-125

Ejercicio resuelto selectividad física Óptica op-144

a) Un rayo de luz monocromática duplica su longitud de onda al pasar del medio 1 al medio 2. i) Determine razonadamente la relación entre los índices de refracción de los medios. ii) Deduzca si el rayo se acerca o aleja de la normal a la superficie y explique si puede darse la reflexión total.

b) Sobre una lámina de caras planas y paralelas, rodeada de aire, incide un rayo de luz monocromática formando un ángulo de 800 con la normal a las superficies de las láminas. La longitud de onda del rayo en la lámina vale 3λ0/4, siendo λ0 la longitud de onda en el aire. i) Halle el índice de refracción en la lámina. ii) Calcule el ángulo de refracción en la lámina y represente en un esquema la trayectoria del rayo. iii) Obtenga el espesor de la lámina sabiendo que el rayo tarda 5,28 . 10 -10 s en atravesarla. Justifique sus respuestas.

C = 3 ·108 m s-l ; naire = 1

Ejercicio resuelto selectividad física Óptica op-144

Ejercicio resuelto selectividad física Óptica op-144

Ejercicio resuelto selectividad física Ondas on-105

a) Demuestre razonadamente, a partir de la ecuación de onda, cómo varían la velocidad y la aceleración máxima de oscilación de una onda armónica en las siguientes situaciones: i) se duplica la amplitud sin modificar el periodo; ii) se duplica la frecuencia sin modificar la amplitud.

b) En una cuerda se propaga una onda armónica cuya ecuación viene dada por: y(x,t) = 0,2 cos (0,2πx + 0,25πt + π) (S.l.). Calcule razonadamente: i) la frecuencia y la longitud de onda; ii) la velocidad de propagación de la onda, especificando su dirección y sentido de propagación; iii) la velocidad máxima de oscilación de la onda.

Ejercicio resuelto selectividad física Ondas on-105

Ejercicio resuelto selectividad física Ondas on-105

Ejercicio resuelto selectividad física Electromagnetismo em-186

 

a) Responda razonadamente a las siguientes cuestiones: i) ¿Puede ser nulo el flujo magnético a través de una espira colocada en una región en la que existe un campo magnético? ii) El hecho de que la f.e.m. inducida en una espira sea nula en un instante determinado, ¿implica que no hay flujo magnético en la espira en ese instante?

b) Una bobina formada por 100 espiras circulares de radio 5 cm está situada en el interior de un campo magnético uniforme dirigido en la dirección del eje de la bobina y de módulo B(t) = 0,1 — 0,1 t2 (S.l.). Determine: i) el flujo magnético en la bobina para t = 2 s; ii) la fuerza electromotriz inducida en la bobina para t = 2 s; iii) el instante de tiempo en el que la fuerza electromotriz inducida es nula.

Ejercicio resuelto selectividad física Electromagnetismo em-186

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Eléctrico e-94

a) i) Explique qué es una superficie equipotencial. ¿Qué forma tienen las superficies equipotenciales del campo eléctrico creado por una carga puntual? ji) Razone el trabajo realizado por la fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza por una superficie equipotencial.

b) Dos cargas puntuales iguales de valor -1,2 106 C están situadas en los puntos A(0,8) m y B(6,0) m. Una tercera carga de valor -1,5 · 106 C se sitúa en el punto P(3,4) m. Calcule: i) la fuerza eléctrica total ejercida sobre la carga situada en P, apoyándose de un esquema; ii) el trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar la tercera carga desde el infinito hasta el punto P.

K = 9 · 109 N C-2

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Eléctrico e-94

Ejercicio resuelto selectividad física Campo Eléctrico e-94

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