Física EvAU Madrid 2024

La distancia del satélite Halimede a Neptuno, planeta alrededor del cual orbita, varía entre 12 y 21 millones de km. Calcule el trabajo realizado por la atracción gravitatoria de Neptuno sobre Halimede en el tránsito desde el punto más próximo (12·10⁹ m) al más distante (21·10⁹ m) de la órbita.

Datos: $G = 6,67·10^{-11}$ N·m²·kg⁻²; masa de Halimede $m = 1,60·10^{15}$ kg; masa de Neptuno $M = 1,02·10^{26}$ kg.

Por una cuerda tensa dispuesta a lo largo del eje x se propaga, a una velocidad de 200 m·s⁻¹ en el sentido positivo del eje, una onda armónica de 0,4 m de longitud de onda. Determine la frecuencia de la onda.

Un hilo conductor indefinido se extiende a lo largo del eje z (en $x = 0$). Otro hilo indefinido paralelo pasa por el punto $(5,0,0)$ cm. Los dos hilos se repelen con una fuerza por unidad de longitud de $5·10^{-5}$ N·m⁻¹, y el campo magnético total se anula sobre la recta $x = +10$ cm. Sabiendo que las corrientes son antiparalelas, determine la intensidad que circula por el hilo situado en $x = 0$.

Dato: $\mu_0 = 4\pi·10^{-7}$ T·m·A⁻¹.

Un objeto de 4 mm de altura está situado 20 cm a la izquierda de una lente delgada. La imagen que se forma es derecha y tiene una altura de 2 mm. Calcule la potencia de la lente e indique de qué tipo es.

Una placa de cobalto se ilumina con luz de frecuencia igual a 1,2 veces la frecuencia umbral del efecto fotoeléctrico, registrándose un potencial de frenado $V_1$. Si se duplica la frecuencia de la luz incidente, el nuevo potencial de frenado $V_2$ es 6 V mayor que $V_1$. Obtenga el trabajo de extracción del cobalto.

Datos: $e = 1,6·10^{-19}$ C; $h = 6,63·10^{-34}$ J·s.

Un satélite de 200 kg se mueve en órbita cerrada alrededor de la Tierra. En un instante se detecta a 630 km de altura, moviéndose a 9,92 km·s⁻¹ con velocidad perpendicular a la dirección radial. Calcule el módulo de su momento angular respecto al centro de la Tierra en ese instante.

Datos: $G = 6,67·10^{-11}$ N·m²·kg⁻²; $M_T = 5,97·10^{24}$ kg; $R_T = 6,37·10^{6}$ m.

El campanario de una iglesia consta de 4 campanas situadas a 35 m de altura. Cada una emite 10 mW de potencia sonora al ser golpeada. Determine el nivel de intensidad sonora que percibe una persona situada al pie de la torre cuando se toca una sola campana.

Dato: intensidad umbral $I_0 = 1·10^{-12}$ W·m⁻².

Dos partículas situadas en los puntos $(-6, 0)$ mm y $(6, 0)$ mm del plano xy poseen cargas iguales de $+9$ nC. Obtenga el potencial eléctrico en el origen de coordenadas.

Dato: $K = 9·10^{9}$ N·m²·C⁻².

Un prisma de sección triangular está hecho de un material de índice de refracción $n_p$ e inmerso en aire ($n = 1$). Determine el índice de refracción $n_p$ sabiendo que el ángulo límite para la reflexión total en el paso del prisma al aire vale 45,58°.

Una muestra de un radioisótopo presenta una actividad de 10,00 kBq en el instante inicial ($t=0$) y de 8,90 kBq al cabo de un día. Calcule su período de semidesintegración.