Problemas OPCIÓN A. s s s,

Transcripción

1 Problea OPCIÓN A 1. Un laneta de aa kg y radio 3000 k tiene un atélite a una altura de k obre la uerficie del laneta. El atélite e ueve en una órbita circular con una aa de 00 kg. Calcule: a) a. La aceleración de la gravedad que ejerce el laneta obre un unto de u uerficie. b. La aceleración del atélite en u órbita. c. La energía cinética del atélite en u órbita. Dato: G=6, N kg - g r G g R G ( ),u erficie( ) / 6 r R F a G / a a 6 7 R h , centríeta Rorb, v a a v R h a / F G 4 R h v G / v G 6 7 v R R h h R h Ftotal obre a R orb Ec, v J J. Sobre una uerficie etálica ulida de aluinio, cuyo trabajo de extracción vale 4,08 ev, incide un haz de luz onocroática y e oberva que la velocidad áxia de lo electrone eitido e de 1, /. Calcule: a. La frecuencia de la luz onocroática incidente. b. La longitud de onda de De Broglie aociada a lo electrone eitido a 1, /. c. La longitud de onda de la luz con que hay que iluinar el etal ara que la energía cinética áxia de lo electrone eitido ea 6, J. Dato: h= J ; c= ; e =, kg; 1eV=1, J. 1 h eve Wext a) v W h D electrone 34 h e e ext 34 electrone 34 8 c hc h Ece Wext Ece Wext

2 Cuetione OPCIÓN A 1. Un urfita oberva que la ola del ar tienen 4 de altura y roen en la cota cada 10. Sabiendo que la velocidad de la ola e de 4 k/h, deterine la ecuación de onda de la ola. A 4 ; T T v k 0.00 ; k v ; o ; y( x, t) Aen( kx t ) 4 en(0.00x 0.68 t). Conidere una eira cuya reitencia vale 10. Calcule la intenidad de corriente inducida en la eira i el flujo agnético a travé de la ia viene dado or (t)= 10 co(t) (W. d 0 en( t) I en( t) dt R 3. Una artícula de aa decribe un M.A.S. de alitud A, bajo la acción de un reorte de contante k. Ecriba la exreión de la fuerza, de la energía cinética y de la energía total en función de la oición, e indique en qué unto adquieren u valor áxio. F kx, el valor áxio eobtiene en x A 1 Ec k A x, el valor áxio eobtiene en x 0 1 E ka, e trata de una función cont an te 4. Exlique el fenóeno de la reflexión total. Calcule el ángulo líite cuando la luz aa de un edio forado or crital de cuarzo con índice de refracción de n=1,4, a otro edio forado or glicerina (n =1,47). o Cuando un rayo de luz aa de un edio con índice de refracción n 1 a otro edio con índice de refracción n enor, el rayo e totalente reflejado cuando el ángulo de incidencia de la luz uera un cierto valor. A ete ángulo e le denoina ángulo líite y e uede deducir a artir de la ley de Snell, obteniéndoe n n en L L arcen n1 n1 Cuando la luz aa del cuarzo a la glicerina, el valor del ángulo líite e 1.47 L arcen arcen

3 Problea OPCIÓN B 1.- Por una cuerda e roaga una onda cuya ecuación e y(x,t)=4 en (8t x), exreada en etro y egundo. Calcule: a. La velocidad de la onda e indique el entido de roagación. b. La velocidad tranveral de un unto ituado a x=3 en el intante t=. c. La diferencia de fae que habrá entre do unto earado una ditancia de 10. a) y(x, t) = A en ω t - k x + φ rad rad y(x, t) = 4 en 8 t - x A 4 ω 8 k φ = 0 rad ω 8 v = v = 4 / k La onda e delaza en el entido oitivo del eje X. æ yö v x = = A ω co (ω t - k x) ç ç è t ø x v x(3,) = 48co(8 3) = 3co(34) = 7.1 / y(x 1,t) = A en ( t k x 1) y(x,t) = A en ( t k x ) = ( t k x ) ( t k x 1) = k(x 1 x ) = k x 1 x = 10 = 0 rad

4 .- Una carga untual de 1C etá ituada en el unto A(0,) de un itea carteiano. Otra carga untual de 1 C etá ituada en B(,0). La coordenada etán exreada en etro. Calcule: a. El vector intenidad de cao eléctrico en el unto C(,). b. El otencial electrotático en el unto C(,). Dibuje la línea del cao eléctrico aociada a eta ditribución de carga. c. El trabajo realizado or el cao, ara llevar una carga untual de 1C dede el infinito al unto O(0,0). Dato: K=10 N C a) y A(+) C E A K 1 K 8 E A = i = i = i N / C (V / ) E B E T K 1 K 8 E B = (- j) = - j = j N / C (V / O B() x 8 8 E T = E A + E B = i j N / C (V / ) ( 10 ) 1 V C(A) = = V ( 10 ) (-1) V C(B) = = V V C = V C(A) + V C(B) = 0 V

5 V = 0 V V O O( A) O( B) ( 10 ) 1 ( 10 ) (-1) = V + V = = 0 V W = 1 (V - V ) = 0 J o O Cuetione OPCIÓN A 1.- Una varilla, cuya longitud en reoo e de 3, etá colocada a lo largo del eje X de un itea de coordenada, y e ueve en ea dirección con una velocidad de 0.8 c. Cuál erá la longitud de la varilla edida or un obervador ituado en reoo obre el eje X? y y v v (0.8 L = 1- L' L = 1-3 = = 1.8 c c O O L x, x. Enuncie la leye de la reflexión. Dibuje el trazado de rayo de un objeto ituado delante de un eejo eférico convexo, a una ditancia d ayor que la focal. rayo incidente noral 1 1 rayo reflejado Cando la luz incide obre la uerficie de earación de do edio tranarente de ditinta naturaleza, arte de ella e refleja, ientra que otra arte e refracta. n1 n n1 > n rayo refractado Leye de la reflexión 1) El rayo incidente, la noral a la uerficie en el unto de incidencia y el rayo reflejado etán ituado en el io lano. ) El ángulo de incidencia y el de reflexión on iguale. S 1 S F C La iagen e virtual, no invertida y de enor taaño

6 3.- Sabiendo que el eriodo de ocilación de un éndulo ile en un laneta A e de 1.4, deterine el eriodo de ocilación de ete éndulo en la uerficie de otro laneta B. (Dato: g A=1 /, g B=6 / ). L g P P = π Þ L = g 4 π Si g P g P g L = L P = P A A B B A A B Þ = Þ B B 4 π 4 π gb P A=1.4 g A=1 / g B=6 / 1 P B = = = Otro rocediiento: P = π L g L 1 (1.4) 1 4 π A 1.4 = π Þ L A = = Coo L A = L B : P B = π = π 0.36 = Forule la ley de fuerza de Lorentz ara una carga q que e ueve en el eno de un cao eléctrico E y agnético B. Indique la condicione que deben dare ara que la fuerza agnética obre la carga q ea nula. F = q E + q v B r ur r ur Para que la fuerza agnética ea nula el vector velocidad de la carga tiene que er nulo o aralelo al vector cao agnético.