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1. Si dos cuerpos con temperaturas distintas se encuentran en contacto, la ley cero de la termodinámica establece que intercambiarán calor hasta que sus temperaturas se igualen. Las barandillas metálicas están en contacto con el aire, y, sin embargo, todos hemos experimentado frío en las manos al tocarlas. ¿A qué se debe este fenómeno? (1 puntos)
Retroalimentación: Los nervios de la piel no informan de la temperatura de los cuerpos que tocamos, sino de la temperatura de la piel en sí. Cuando tocamos un material que conduce bien el calor, como un metal, este nos 'roba' energía térmica rápidamente, ya que su temperatura suele ser más baja que la de nuestro cuerpo (25 °C vs 37 °C, por ejemplo). Es esto lo que sentimos como frío. Las otras opciones no son correctas.
2. La trigonometría es la rama de la geometría que estudia la relación entre los ángulos, los lados y las áreas de los triángulos. Sin embargo, existen muchas otras figuras planas y con líneas rectas que tienen ángulos, lados y áreas. ¿Sabéis por qué no existen ramas específicas dedicadas a su estudio? (1 puntos)
Retroalimentación: Todas las figuras con lados rectos, ya sean regulares o irregulares, se pueden dividir en triángulos, y es así como se calculan sus parámetros si es necesario.
3. Una vez alcanzada una órbita circular por encima de la atmósfera, ¿existe algún peligro de volver a caer a la Tierra? Suponed que los efectos de otros astros son despreciables. (1 puntos)
Retroalimentación: Ley de conservación de la energía. Al no existir la interacción con otros astros o interacción con la atmósfera, la energía se conserva. La órbita del cuerpo no perderá altura y la nave se quedará a perpetuidad orbitando. La fuerza centrífuga y centrípeta nada tienen que ver con la conservación de la órbita, no provocan que la nave caiga o se aleje.
4. Una forma de controlar la fuerza de un motor es variando el voltaje que atraviesa sus circuitos. Gracias a los voltímetros, podemos conocer qué voltaje atraviesa una parte de un circuito. Sin embargo, hay que tener cuidado, puesto que al conectar un nuevo dispositivo ¡estamos afectando al funcionamiento del circuito! Esto se debe a que parte de las corrientes de nuestro circuito deben ahora pasar por el voltímetro (o no se podría detectar nada). ¿Cómo debe ser la resistencia del voltímetro para que la medición afecte el mínimo posible al circuito original sin voltímetro? (1 puntos)
Retroalimentación: El circuito original no tendría voltímetro, por lo que esa rama estaría abierta. Una rama abierta es indistinguible de una resistencia infinita, de igual modo que un cortocircuito es indistinguible de una resistencia nula. Es por ello por lo que, para afectar lo menos posible al circuito, el voltímetro debe tener una elevadísima resistencia y un polímetro, una bajísima resistencia.
5. Las placas solares serán clave para producir nuestra electricidad y emitir menos CO₂. Pero para ello se necesita mucha superficie, que antes podía ser naturaleza o campos de cultivo. Una propuesta para evitar destruirlos sería instalar placas solares en los tejados y paredes de nuestros edificios. Imaginemos que todos habitáramos en ciudades, y convirtiéramos en electricidad un 10% de la luz solar que cae sobre ellas. ¿Qué porcentaje de la electricidad que consumimos produciríamos? Datos: Energía media de la luz solar recibida en un año: 1,5 MWh/m². Densidad de una ciudad: 20000 hab/km². Consumo de electricidad anual: 5 MWh/hab. (1 puntos)
Retroalimentación: La energía eléctrica producida sería $0.1 \times 1.5\,\mathrm{MWh/m^2} \times \frac{1}{20000}\,\mathrm{km^2/hab} \times 10^6\,\mathrm{m^2/km^2} = 7.5\,\mathrm{MWh/hab}$. Comparando con el consumo anual de $5\,\mathrm{MWh/hab}$, el porcentaje es $\frac{7.5}{5} = 1.5 = 150\%$. Por tanto, sería suficiente para todo el país.
6. La Pirámide Roja es una de las mayores de Egipto, y debe su nombre al tono rojizo de la piedra caliza que la compone. Fue construida para ser la tumba del faraón Seneferu y se cree que fue la primera a la que los egipcios consiguieron hacer con verdadera forma de pirámide. Su base tiene unos impresionantes 220 metros de lado, y su altura es de unos 105 metros. ¿Cuántos bloques de piedra caliza remolcaron para construirla? Supón que un bloque pesa de media 2,6 toneladas y que la densidad de la piedra calcárea es de 2600 kg/m³. Pista: el volumen de una pirámide es un tercio del volumen del prisma con la misma base y altura. (1 puntos)
Retroalimentación: El volumen de la pirámide es $\frac{1}{3} \times 220 \times 220 \times 105 = 1.694.000\ \mathrm{m}^3$. Como cada bloque ocupa 1 m³, el número de bloques es 1.694.000.
7. En 2014, Mark Hersch tomó esta imagen de la ciudad de Chicago cuando volaba sobre el lago Michigan en la cual puede verse la ciudad invertida. Aunque parezca mentira, esta imagen no ha sido modificada con Photoshop. ¿Qué fenómeno físico puede explicar esto? (1 puntos)
Retroalimentación: Las sombras que proyectaban los edificios de la ciudad sobre el Lago Michigan se reflejaron en las nubes, haciendo que estos parecieran invertidos.
8. Los científicos de un laboratorio están muy contentos porque han diseñado una máquina que les permitirá mantener sus despachos bien iluminados usando solo energía limpia. De un recipiente con agua sale una tubería que asciende unos cuantos metros. El agua se empuja hacia arriba con una bomba compacta. Después, el agua se deja caer sobre un molino que proporciona energía a un generador eléctrico perfecto, que mueve la bomba y mantiene encendida una bombilla. Todos los mecanismos están muy engrasados para que no haya nada de fricción. Debido a ello, los inventores están seguros de que la bombilla nunca se apagará una vez puesto en marcha. ¿Es esto correcto? (1 puntos)
Retroalimentación: Aunque no hubiera pérdidas por rozamiento, inercia, evaporación, sonido o efecto túnel, la conservación de la energía solo permitiría que la máquina se mantuviera en equilibrio dinámico. Si añadimos una bombilla (que consume energía), la máquina iría perdiendo energía hasta frenarse y la bombilla dejaría de funcionar.
9. Tenemos un rayo de luz blanca que está formado por una mezcla de tres colores: rojo rubí, verde esmeralda y azul zafiro. Este rayo atraviesa un rubí rojo muy transparente. Detrás del rubí se coloca un zafiro azul y se ilumina con el rayo de luz que atraviesa el rubí. Si el resto de la habitación está a oscuras, ¿de qué color se verá el brillo del zafiro? (1 puntos)
Retroalimentación: El rubí es rojo porque absorbe toda la luz visible excepto la roja, la cual es transmitida. El zafiro es azul porque absorbe toda la luz visible excepto la azul. Por lo tanto, al iluminarlo con luz roja, el zafiro no brillará porque solo reflejaría el azul.
10. Pedro Sartén es un chico con muy pocas luces. Nadie sabe cómo se convirtió en astronauta, pero el caso es que lo hizo. Durante una misión, mientras el resto de sus compañeros dormía tras apagar los motores, Pedro salió a dar un paseo espacial para sacar fotos, pero se le olvidó enganchar el cable de seguridad de su traje y ponerle pilas a su radio. Cuando se quiso dar cuenta, estaba demasiado lejos de la nave y la situación de ingravidez le dificultaba mucho las cosas. ¿Qué le recomendaríais hacer? (1 puntos)
Retroalimentación: La opción correcta es impulsarse arrojando la cámara en sentido contrario a la nave. Por la tercera ley de Newton, al arrojar la cámara con una cierta fuerza, Pedro recibirá una fuerza igual en sentido contrario que le bastará para impulsarse. Las otras opciones no funcionarían: la explosión no se oiría en el vacío, nadar es imposible en el espacio y quitarse el zapato solo haría que girara sin avanzar.
11. En un laboratorio han fabricado un circuito como el de la figura, que consiste en un cubo hecho con 12 resistencias todas ellas de valor $R$. Se hace pasar una corriente $I$ por el nodo $a$ y se extrae por el nodo $g$. Un estudiante quería investigar qué pasaría si cortocircuitara diferentes nodos interconectándolos con un cable sin resistencia. ¿En cuál de los siguientes casos circularía una CORRIENTE MENOR por el cable sin resistencia? (1 puntos)
Retroalimentación: La corriente de cortocircuito sería cero al conectar b y e, ya que ambos nodos están al mismo potencial por simetría. En los otros casos, sí circularía corriente por el cable.
12. Los colisionadores de partículas son grandes estructuras circulares por las que circulan partículas cargadas. En el LHC de Ginebra, el colisionador de partículas más famoso, se hacen chocar protones entre sí prácticamente a la velocidad de la luz ($3\cdot10^8$ m/s). Sabiendo que cada protón pasa por un punto fijo de la circunferencia con una frecuencia de 11 kHz, ¿cuánto mide el diámetro del acelerador? (1 puntos)
Retroalimentación: Calculando el perímetro: $v = 2\pi r \cdot f \Rightarrow r = \frac{v}{2\pi f}$. Usando $v = 3\cdot10^8$ m/s y $f = 11\cdot10^3$ Hz, el diámetro es aproximadamente 8680 metros, similar a la altura del monte K2.
13. El dispositivo de la figura se denomina válvula de Tesla y es muy empleado en física de fluidos para regular caudales. Es especialmente útil en nanotecnología, ya que (al contrario que casi todos los otros tipos de válvulas) carece de partes móviles, que son muy difíciles de fabricar a escalas diminutas. Imaginad que por esta válvula de Tesla circula agua. ¿Cuál de estas afirmaciones sería la más correcta? (1 puntos)
Retroalimentación: La válvula de Tesla está diseñada para que el flujo de agua de B a A encuentre menos resistencia, ya que los bucles dificultan el paso en sentido contrario. Si el agua circula de A a B, el flujo de los bucles se opone al flujo central, entorpeciéndolo. Además, aumentar el número de bucles incrementa la resistencia al flujo, no lo facilita. La cantidad de agua que entra y sale debe ser igual por la ecuación de continuidad.
14. Tenemos un gallinero con gallinas ponedoras. Hemos calculado que si tenemos 2 gallinas obtenemos 2 huevos en 2 días. Si tenemos 9 gallinas, ¿cuántos días tardaremos en obtener 9 huevos? (1 puntos)
Retroalimentación: Si dos gallinas ponen dos huevos en dos días, significa que una gallina pone un huevo en dos días (proporcionalidad directa), por tanto 9 gallinas tardan 2 días en poner 9 huevos.
15. El premio a la mejor predicción teórica jamás realizada en Física actualmente lo ostenta la teoría cuántica de campo que describe la fuerza electromagnética, la famosa Electrodinámica Cuántica (QED). La QED predice un valor para la anomalía del momento magnético del electrón que coincide con el valor experimental en más de 10 cifras significativas. El valor experimental aceptado hoy en día para la anomalía del momento magnético del electrón es $a = 0.00115965218073(28)$. Los paréntesis indican que esas cifras están en el límite de la precisión de los experimentos y no son seguras. Las demás cifras se corresponden con el valor real de la anomalía del momento magnético sin lugar a dudas. ¿Podrías estimar el error relativo que se comete al asumir que la anomalía del momento magnético del electrón es exactamente $a = 0.0011596521807328$? (1 puntos)
Retroalimentación: La primera cifra dudosa es la que se corresponde a $10^{-15}$, por lo que la diferencia entre valor medido y real será de ese orden. El error relativo es aproximadamente $\frac{10^{-15}}{10^{-3}} = 10^{-12}$, pero como se pide en porcentaje, multiplicamos por 100: $10^{-10}\%$.
16. Los microscopios que se suelen encontrar en los laboratorios de biología se denominan “microscopios ópticos”, dado que emplean la luz para poder ver las muestras. Sin embargo, existen estructuras como los orgánulos celulares que son demasiado pequeñas para ser observadas mediante estos microscopios, y se han de emplear los llamados “microscopios electrónicos” en su lugar. En la presente imagen tomada mediante un microscopio electrónico podéis observar una estructura fundamental de las células eucariotas. ¿Sabríais identificar de qué orgánulo se trata? (1 puntos)
Retroalimentación: La forma de la mitocondria es bastante particular, en especial las crestas mitocondriales. Los estudiantes deberían ser capaces de descartar núcleo, citoesqueleto y centriolo en base a la morfología de los mismos, que claramente no se corresponde con la imagen.
17. El I’iwi es un ave mielera hawaiana emparentada con los pinzones que se caracteriza por su pico curvo y su plumaje rojizo. Según la nomenclatura binomial creada por Linneo y que se utiliza actualmente para designar a los seres vivos, ¿cuál es el nombre científico de esta especie? (1 puntos)
Retroalimentación: Los nombres científicos se escriben en cursiva. La primera palabra, que corresponde al género, comienza por mayúscula y la segunda palabra, que designa la especie, se escribe todo en minúscula.
18. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los virus NO es correcta? (1 puntos)
Retroalimentación: Los virus siempre poseen material genético (ADN o ARN), por lo que la opción B es incorrecta.
19. Las plantas usan como fuente de nitrógeno principalmente los nitratos del suelo, que luego son incorporados a los aminoácidos que forman las proteínas. Esta conversión de nitrato a aminoácido puede tener lugar en las hojas. ¿Por qué vía llegan estos nitratos hasta la parte aérea de la planta? (1 puntos)
Retroalimentación: Los iones inorgánicos como el nitrato, que se obtienen a partir del suelo, se encuentran en mayor cantidad en las raíces y aprovechan el sistema pasivo de transporte del xilema para llegar hasta tallos y hojas. El floema, en cambio, se encarga de distribuir sustancias ya elaboradas por la planta y no presenta una dirección única de transporte.
20. ¿Cuáles de los siguientes órganos están implicados en la función de excreción? (1 puntos)
Retroalimentación: Los riñones eliminan sustancias de desecho de la sangre mediante la orina, mientras que los pulmones eliminan CO2.
21. Existen hongos capaces de convertir a insectos en “zombis”. Cuando las esporas entran en el insecto, este altera su comportamiento. ¿Qué sistemas o aparatos del insecto están principalmente afectados? (1 puntos)
Retroalimentación: El hongo afecta al sistema nervioso alterando el comportamiento y también a los músculos, controlando movimientos como la mordedura.
22. El SARS-CoV-2 es el virus causante de la COVID-19. ¿Cuál es el mecanismo por el cual una vacuna nos protege? (1 puntos)
Retroalimentación: Las vacunas permiten que el sistema inmunitario reconozca el patógeno y genere anticuerpos sin causar la enfermedad.
23. La gráfica muestra la abundancia de dos especies de insectos. Si disminuye la población 1 por un pesticida, ¿qué relación existe? (1 puntos)
Retroalimentación: Al disminuir la población 1, aumenta la 2, lo que indica que la 1 actuaba como depredadora.
24. ¿Qué afirmación es correcta? (1 puntos)
Retroalimentación: Las procariotas carecen de orgánulos membranosos como mitocondrias.
25. En la clonación de Dolly, ¿a qué madre se parecerá más? (1 puntos)
Retroalimentación: La oveja A aporta el material genético nuclear, determinando la mayor parte de las características.
26. Los aminoglucósidos afectan a los ribosomas bacterianos. ¿Qué proceso se ve afectado? (1 puntos)
Retroalimentación: Al bloquear los ribosomas se impide la síntesis de proteínas.
27. Ordena los estratos y procesos geológicos de mayor a menor antigüedad. (1 puntos)
Retroalimentación: Por el principio de superposición y relaciones de corte: primero C, B, A; luego intrusión D y finalmente falla E.
28. ¿Qué tipo de modelado ha originado el paisaje de las Bardenas Reales? (1 puntos)
Retroalimentación: La erosión sobre materiales blandos ha modelado el paisaje.
29. Los ammonites, ¿en qué filo y clase se clasifican? (1 puntos)
Retroalimentación: Los ammonites son moluscos cefalópodos con concha enrollada.
30. Enterococcus faecalis es una bacteria comensal intestinal. Si aparece en agua potable, ¿qué indica? (1 puntos)
Retroalimentación: La presencia de E. faecalis indica contaminación fecal, lo que implica un fallo en la depuración del agua.
31. El experimento de Van Helmont anticipa una ley científica. ¿Cuál? (1 puntos)
Retroalimentación: Van Helmont asumió que la masa no aparece de la nada, anticipando la ley de conservación de la masa.
32. ¿Qué proceso permite obtener agua dulce a partir de agua de mar? (1 puntos)
Retroalimentación: La destilación permite evaporar y condensar el agua separándola de las sales.
33. Una disolución al 35% en masa de arsénico en agua implica: (1 puntos)
Retroalimentación: El 35% en masa significa $\frac{35}{35+65}=0.35$.
34. Una dilución 1/20000 en volumen de 15 mL requiere: (1 puntos)
Retroalimentación: Se calcula como $15\,mL \times \frac{1}{20000} = 0,75\,\mu L$.
35. ¿A qué familia pertenece el tantalio en la tabla periódica? (1 puntos)
Retroalimentación: El tantalio (Ta) es un metal de transición.
36. Comparando Na+ y Ne, ¿qué afirmación es correcta? (1 puntos)
Retroalimentación: Na+ pierde un electrón y queda con el mismo número de electrones que Ne.
37. ¿Por qué cambia el estado de agregación en los halógenos al bajar en el grupo? (1 puntos)
Retroalimentación: Al aumentar el tamaño atómico, aumentan las fuerzas de van der Waals.
38. La masa atómica del oxígeno (15,999) significa: (1 puntos)
Retroalimentación: La masa atómica se define respecto a $^{12}C$.
39. Si un gas pasa de 300 K a 600 K a volumen constante, ¿qué ocurre con la presión? (1 puntos)
Retroalimentación: Por la ley de Gay-Lussac: $\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}$, se duplica la presión.
40. Se disuelven 12,8 g de Na2CO3 en 325 mL. ¿Concentración (mol/L)? (1 puntos)
Retroalimentación: Se calcula pasando a moles y dividiendo por volumen en litros.
41. Si la solubilidad del NaCl es 50 g/L y añades 30 g en 1 L: (1 puntos)
Retroalimentación: 30 g/L es menor que 50 g/L, por lo que es una disolución insaturada.
42. ¿Qué volumen de medicamento se necesita para neutralizar HCl? (1 puntos)
Retroalimentación: Aplicando estequiometría se obtiene el volumen necesario.
43. ¿Qué variables aparecen en un diagrama de fases típico? (1 puntos)
Retroalimentación: Los diagramas de fases representan presión frente a temperatura.
44. El oro en polvo reacciona más rápido porque: (1 puntos)
Retroalimentación: Mayor superficie aumenta la velocidad de reacción.
45. ¿Cómo sobreviven algunas ranas a la congelación? (1 puntos)
Retroalimentación: Aumentar solutos baja el punto de congelación (descenso crioscópico).