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

Bloque I - Problemas

Opción A

Se determina, experimentalmente, la aceleración con la que cae un cuerpo en el campo gravitatorio terrestre en dos laboratorios diferentes, uno situado al nivel del mar y otro situado en un globo que se encuentra a una altura h = 19570 m sobre el nivel del mar. Los resultados obtenidos son g = 9,81 m/s² en el primer laboratorio y g' = 9,75 m/s²en el segundo laboratotio. Se pide:

1. Determinar el valor del radio terrestre. (1,2 puntos)
2. Sabiendo que la densidad media de la tierra es ρ_T = 5523 kg/m³ , determinar el valor constante de gravitación G. (0,8 puntos)

Opción B

Un satélite de 500 kg de masa se mueve alrededor de Marte, describiendo una órbita circular a 6·10⁶ m de su superficie. Sabiendo que la aceleración de la gravedad en la superficie de Marte es 3,7 m/s² y que su radio es 3400 km, se pide:

1. Fuerza gravitatoria sobre el satélite. (0,7 puntos)
2. Velocidad y periodo del satélite. (0,7 puntos)
3. ¿A qué altura debería encontrarse el satélite para que su periodo fuese doble? (0,6 puntos)

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Bloque II - Cuestiones

Opción A

Describe en que consiste el efecto Doppler.

Opción B

Describe, en función de la diferencia de fase, que ocurre cuando se superponen dos ondas progresivas armónicas de la misma amplitud y frecuencia.

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Bloque III - Cuestiones

Opción A

Un foco luminoso puntual se encuentra situado en el fondo de un estanque lleno de agua de n = 4/3 y a 1 metro de profundidad. Emite luz en todas las direcciones. En la superficie del agua se observa una zona circular iluminada de radio R. Calcula el radio R del círculo luminoso.

Opción B

Explica razonadamente, basándote en el trazado de rayos, por qué la profundidad aparente de una piscina llena de agua es menor que la profundidad real.

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Bloque IV - Problemas

Opción A

En una aceleradar lineal de partículas existe un campo eléctrico uniforme, de intensidad 20 N/C, a lo largo de 50 m. ¿Qué energía cinética adquiere un electrón, partiendo del reposo, a lo largo de este recorrido? ¿Es posible construir un acelerador lineal de partículas con un campo magnético constante? Razona la respuesta.

Dato: carga del electrón e = 1,6·10^-19 C

Opción B

La figura muestra un hilo conductor rectilíneo y una espira conductora. Por el hilo circula una corriente continua. Justifica si se inducirá corriente en la espira en los siguientes casos:

1. La espira se mueve hacia la derecha.
2. La espira se mueve hacia arriba paralelamente al hilo.
3. La espira se encuentra en reposo.

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Bloque V - Problemas

Opción A

Si la frecuencia mínima que ha de tener la luz para extraer electrones de un cierto metal es de 8,5·10¹⁴ Hz, se pide:

1. Hallar una energía cinética máxima de los electrones, expresada en eV, que emite el metal cuando se ilumina con luz de 1,3·10¹⁵ Hz (1 punto)
2. ¿Cuál es la longitud de onda de De Broglie asociada a esos electrones? (1 punto)

   Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10^-34 J.s ; carga del electrón, e = 1,6·10^-19 C,

   Masa del electrón: m = 9,1·10^-31 kg

Opción B

Cuando se ilumina un cierto metal con luz monocromática de frecuencia 1,2·10¹⁵ Hz, es necesario aplicar un potencial de frenado de 2 V para anular la fotocorriente que se produce. Se pide:

1. Determinar la frecuencia mínima que ha de tener la luz para extraer electrones de dicho metal. (1 punto)
2. Si la luz fuese de 150 nm de longitud de onda, calcular la extensión necesaria para anular la fotocorriente. (1 punto)

   Datos: Constante de Planck, h = 6,63·10^-34 J.s ; carga del electrón e = 1,6·10^-19 C

   Velocidad de la luz en el vacío, c = 3·10⁸ m/s

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Bloque VI - Cuestiones

Opción A

Se hacen girar dos partículas subatómicas en un acelerador de partículas y se observa que el tiempo de vida medio es t₁ = 4,2·10^-8s. Por otra parte se sabe que el tiempo de vida medio de dichas partículas, en reposo, es t₀ = 2,6·10^-8s. ¿A qué velocidad giran las partículas en el acelerador? Razona la respuesta.

Dato: Velocidad de la luz en el vacío, c = 3·10⁸ m/s.

Opción B

Cuando un núcleo de ²³⁵₉₂U captura un neutrón se produce un isótopo del Ba con número másico 141, un isótopo del Kr, cuyo número atómico es 36 y tres neutrones. Se pide calcular el número atómico del isótopo del Ba y el número másico del isótopo del Kr.