Galicia. Examen EBAU resuelto de Física. Septiembre 2020

El examen consta de 8 preguntas de 2 puntos, de las que podrá responder un MÁXIMO DE 5, combinadas como quiera. Si responde a más preguntas de las permitidas, sólo se corregirán las  5 primeras respondidas.

 

PREGUNTA 1. Responda indicando y justificando la opción correcta:

1.1. Un  satélite  gira  alrededor  de  un  planeta en una trayectoria elíptica. ¿Cuál de las siguientes magnitudes permanece constante?: a) el momento angular; b) el momento lineal; c) la energía potencial.

1.2. Una partícula se mueve en un círculo de radio r perpendicularmente a un campo magnético, . Si duplicamos el valor de , el valor de r:  a) se duplica; b) se reduce a la mitad; c) no varía.

 

1.1.  La  respuesta  correcta  es  la  a.  El  momento  angular  de  traslación  de  un satélite alrededor de un planeta o de un planeta alrededor del Sol permanece constante. Se demuestra con el principio de conservación del momento angular, para eso se deriva con respecto al tiempo:

 

 

Teniendo en cuenta que  es la definición del vector , y que  es la expresión de la fuerza , tenemos que:

 

 

Como  y  son vectores paralelos, su producto vectorial es cero, entonces:

 

 

El producto vectorial  representa el momento de la fuerza, , así nos queda:

 

 

Al ser la fuerza gravitatoria una fuerza central (los vectores de posición y de la fuerza tienen la misma dirección y sentidos contrarios, forman 180⁰) el momento de la fuerza es nulo, de lo que se deduce que:

 

 

 

1.2.  La respuesta correcta es la b. Cuando una partícula cargada entra perpendicularmente en el seno de un campo magnético, aparece una fuerza sobre la misma también perpendicular, que hace que empiece a describir órbitas circulares. Esa fuerza magnética es la fuerza centrípeta:

 

 

 

 

 

 

 

Si ahora duplicamos el valor del campo magnético:

 

 

 

Comparamos los radios y nos queda: