Pruebas de acceso a facultades, escuelas técnicas superiores y colegios universitarios

Ejercicio primero

Problemas

1. Sea un campo eléctrico uniforme dado por E = 500 i N/C. Se pide:
   1. ¿Cómo serán las superficies equipotenciales de dicho campo?
   2. Calcular el trabajo necesario para trasladar una carga de 2 μC desde el punto P (2 , 3 , 0) m hasta el punto Q (6 , 5 , 0) m.
   3. Calcula la distancia entre las superficies equipotenciales V₁ = 10 V y V₂ = 20 V.
2. Se desea construir una célula fotoeléctrica que emita electrones con una energia cinética de 3 eV, cuando incida sobre ella un haz de radiación ultravioleta de longitud de onda de 300 nm. Calcular la longitud de onda umbral del material a utilizar en la construcción de la célula. ¿Qué ocurriría si se utilizará un material con una longitud de onda umbral inferior a la calculada?

   Datos: Constante de Planck: h = 6,63·10^-34 J·s; Velocidad de la luz: c = 3·10⁸ m/s; Carga del electrón: e = 1,6·10^-19 C

Cuestiones

1. Si un cuerpo tiene un peso de 100 N sobre la superficie terrestre, calcular su peso en la superficie de otro planeta cuya masa sea el doble que de la de la Tierra y su radio sea el triple que el de la Tierra.
2. Define los conceptos de "onda longitudinal" y "onda transversal". Proponer un ejemplo de cada una e indicar las magnitudes físicas que se propagan.
3. 

   ¿Con qué ángulo, î, medido respecto a la vertical, debe mirar un submarinista, S, que está bajo el agua, para ver un pequeño objeto, P, que está sobre su superficie?

   Datos: Velocidad de la luz en el agua: v_agua = 2,3·10⁸ m/s; Velocidad de la luz en el aire: v_aire = 3·10⁸ m/s

4. De la definición de la unidad de masa atómica (u.m.a. o u), se obtiene que 16 g del isótopo del oxigeno ¹⁶₈O contienen 6,02·10²³ átomos (número de Avogadro). Deducir de estos datos cuántos Kg equivalen a 1 u.m.a.

---

Ejercicio segundo

Problemas

1. Un satélite artificial de 500 Kg de masa se lanza desde la superficie terrestre hasta una altura H de dicha superficie. En esa posición se le comunica una velocidad de 5.000 m/s para ponerlo en órbita circular alrededor de la Tierra. Se pide:
   1. La altura H a la que debe situarse el satélite para que las órbitas sean circulares.
   2. Energía necesria para llevarlo hasta dicha altura H.

   Datos: G = 6,67·10^-11 S.I.; M_Tierra = 5,98·10²⁴ Kg; R_Tierra = 6370 Km

2. Con una lente delgada convergente, cuya distancia focal es de 20 cm, se desea obtener la imagen de un objeto que sea real y tes veces más grande que el objeto. Se pide calcular la distancia del objeto a la lente y dibujar el diagrama de rayos.

Cuestiones

1. En la superficie de un lago se genera una onda armónica que tarda 8 s en recorrer 20 m. Si la distancia entre dos crestas consecutivas de onda es de 0,5 m, calcula el período y la frecuencia de esta onda.
2. Explicar la expresión que proporciona la fuerza que ejerce un campo magnético sobre una corriente eléctrica rectilínea y aplicar este razonamiento al funcionamiento de un motor eléctrico.
3. ¿Cuál debería ser la velocidad de una nave espacial respecto a la Tierra, para que un observador situado en la Tierra mida que su longitud es la mitad de lo que mide un observador situado en la nave espacial? ¿Cuál sería la energía cinética de la nave espacial, si su masa en reposo es de 5000 Kg?

   Dato: Velocidad de la luz: c = 3·10⁸ m/s

4. Describir las partículas que se emiten en los tres tipos de desintegración radiactiva.