Examen selectivitat Física 2025 Extraordinària — Comunitat Valenciana

Qüestió — Camp electromagnètic (trieu una de les dues opcions) Representeu raonadament els vectors camp elèctric que generen en el punt $P$ cada una de les tres càrregues indicades en la figura. Raoneu quin vector de la figura representa el camp elèctric total en aquest punt $P$. Si es coneix que el potencial elèctric que produeix la càrrega positiva $+Q$ en el punt $P$ és de 100 V, quin és el potencial elèctric en $P$? [Figura: el punt $P$ és al centre. La càrrega $+Q$ és a la distància $d$ a l'esquerra de $P$, la càrrega $-Q$ a la distància $d$ a la dreta, i la càrrega $-2Q$ a la distància $d$ per damunt de $P$. Des de $P$ s'han dibuixat quatre vectors: $\mathrm{I}$ cap amunt i a la dreta (a $45°$), $\mathrm{II}$ cap amunt i a la dreta (més vertical, uns $70°$), $\mathrm{III}$ cap amunt i a l'esquerra (uns $45°$) i $\mathrm{IV}$ cap avall i a l'esquerra.]

Qüestió — Camp electromagnètic (trieu una de les dues opcions) Una partícula amb càrrega $q = -10^{-6}$ C té un moviment rectilini uniforme en sentit positiu de l'eix $x$, en una regió en la qual actuen un camp elèctric i un camp magnètic. La velocitat de la partícula és $v = 15$ km/s i el camp magnètic és $\vec B = -0{,}8\,\vec k$ T.

Problema — Camp electromagnètic (trieu una de les dues opcions) Dues càrregues puntuals $q_A$ i $q_B$ se situen en els punts $A(-1, 0)$ m i $B(1, 0)$ m, respectivament. Sabent que el vector camp elèctric en el punt $C(0, 1)$ m és $\vec E = 1{,}1\,\vec\jmath$ kN/C, calculeu raonadament: Dada: constant de Coulomb, $k = 9\cdot10^{9}\ \mathrm{N\,m^2\,C^{-2}}$

Problema — Camp electromagnètic (trieu una de les dues opcions) Dos conductors llargs i rectilinis situats en els eixos $x$ i $y$, transporten els corrents $I_1 = 15$ A i $I_2 = 10$ A respectivament, com es mostra en la figura. Calculeu: [Figura: el conductor de corrent $I_1$ és sobre l'eix $x$ i el corrent va cap a l'esquerra (cap a $-x$); el conductor de corrent $I_2$ és sobre l'eix $y$ i el corrent va cap amunt (cap a $+y$). El punt $P$ és a $(2, 2)$ cm, marcat amb dues línies de punts fins als eixos.] Dada: permeabilitat magnètica del buit, $\mu_0 = 4\pi\cdot10^{-7}\ \mathrm{T\,m/A}$; càrrega elèctrica del protó, $q = 1{,}6\cdot10^{-19}$ C

Qüestió — Vibracions i ones (trieu una de les dues opcions) En la figura adjunta es representa la posició d'una partícula de massa 1 kg que descriu un moviment harmònic simple sobre l'eix $x$. Obtingueu raonadament la freqüència angular, l'energia mecànica de la partícula i la seua velocitat en l'instant $t = 2$ s. [Figura: gràfica de la posició $x$ (cm) en funció del temps $t$ (s), de 0 a 3 s: sinusoide d'amplitud 10 cm que comença a $x = 5$ cm a $t = 0$ i va creixent; té màxims de 10 cm a $t \approx 0{,}33$ s i $t \approx 2{,}33$ s, talla l'eix a $t \approx 0{,}83$ s i $t \approx 1{,}83$ s, i val $5$ cm a $t = 2$ s i $-5$ cm a $t = 1$ s i a $t = 3$ s; el mínim de $-10$ cm és a $t \approx 1{,}33$ s.]

Qüestió — Vibracions i ones (trieu una de les dues opcions) En la imatge de la dreta, un feix làser que es propaga per l'aire incideix sobre la cara plana d'un vidre l'índex de refracció del qual és $n$. Utilitzant la informació de la imatge, determineu $n$ i la velocitat de la llum en aquest mitjà. [Figura: raig que baixa des de l'aire cap al vidre, a través de la superfície horitzontal; l'angle entre el raig incident i la normal (línia de punts vertical) és de $40°$; el raig refractat forma un angle de $64{,}63°$ amb la superfície horitzontal de separació (no amb la normal).] Dades: velocitat de la llum en l'aire, $c = 3\cdot10^{8}$ m/s, índex de refracció de l'aire, $n_a = 1{,}00$

Qüestió — Física relativista, nuclear, quàntica i de partícules (trieu una de les dues opcions) S'il·lumina la superfície d'un metall amb llum monocromàtica i es comprova que aquest emet electrons. Nomeneu i expliqueu el fenomen. Com varia l'energia cinètica dels electrons emesos si s'augmenta la freqüència de la llum incident? Què canvia si s'augmenta la intensitat d'aquesta llum sense modificar la freqüència? Raoneu les respostes.

Qüestió — Física relativista, nuclear, quàntica i de partícules (trieu una de les dues opcions) L'hipotètic mòdul espacial de la figura té una massa en repòs $M_0 = 10^{4}$ kg i una longitud pròpia $L_0 = 11{,}0$ m. Es mou en una direcció al llarg de la seua longitud amb una velocitat $v$ relativa a la base de control situada a la Terra. Respecte a aquesta base, es mesura la longitud del mòdul espacial i el seu resultat és $L = 10{,}0$ m. Quina és la velocitat $v$ amb la qual es mou el mòdul espacial respecte a la base de control? I la seua energia total relativista? [Figura: fotografia d'un mòdul espacial en forma de con truncat que es mou cap a la dreta amb velocitat $v$; una cota indica la seua longitud, 11 m.] Dada: velocitat de la llum en el buit, $c = 3\cdot10^{8}$ m/s.