Ejercicio 5.1 · Ciencias Generales PAU Murcia Extraordinaria 2025

a) Defina la fuerza gravitatoria y describa brevemente el movimiento de los planetas considerando las leyes del movimiento planetario establecidas por Johannes Kepler y las leyes de la gravitación universal de Isaac Newton. (0,75 puntos)

Solución: Definición: La fuerza gravitatoria es la fuerza de atracción mutua que experimentan dos cuerpos por el simple hecho de poseer masa. - Leyes de Kepler: 1ª Ley: Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol, que está en uno de los focos. 2ª Ley: El radio vector que une el Sol y el planeta barre áreas iguales en tiempos iguales (mayor velocidad en el perihelio que en el afelio). 3ª Ley: El cuadrado del periodo orbital es directamente proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita ($T^2 \propto a^3$). - Ley de la gravitación universal de Newton: Establece que la fuerza de atracción es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa ($F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$). Esta ley explica físicamente las leyes cinemáticas de Kepler como consecuencia de una fuerza central dirigida hacia el Sol.

b) Defina la fuerza electromagnética. Enumere y describa dos procesos relacionados con los fenómenos electromagnéticos. (0,75 puntos)

Solución: Definición: La fuerza electromagnética es la interacción que se produce entre partículas que poseen carga eléctrica. Es atractiva entre cargas de distinto signo y repulsiva entre cargas del mismo signo, abarcando fenómenos electrostáticos (cargas en reposo) y magnéticos (cargas en movimiento). Dos procesos relacionados (a elegir entre los siguientes): 1. Inducción electromagnética: generación de una corriente eléctrica inducida en un circuito debido a la variación en el tiempo del flujo magnético que lo atraviesa (principio de funcionamiento de generadores, dinamos y transformadores). 2. Ondas electromagnéticas y propagación de la luz: campos eléctricos y magnéticos oscilantes que se propagan por el espacio transportando energía sin necesidad de soporte material (luz visible, microondas, ondas de radio, rayos X). 3. Funcionamiento de motores eléctricos: transformación de energía eléctrica en mecánica debido a la fuerza magnética ejercida sobre conductores por los que circula corriente en un campo magnético.