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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2017ExtraordinariaReserva A

Física · Andalucía 2017

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
a) Duración: 1 hora y 30 minutos. b) Debe desarrollar las cuatro preguntas de una de las dos opciones. c) Puede utilizar calculadora no programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos. d) Cada pregunta se calificará entre 0 y 2,5 puntos (hasta 1,25 puntos cada uno de sus apartados).
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Una partícula de masa m se desplaza desde un punto A hasta otro punto B en una región en la que existe un campo gravitatorio creado por otra masa M. Si el valor del potencial gravitatorio en el punto B es mayor que en el punto A, razone si el desplazamiento de la partícula es espontáneo o no.1,25 pts
b
Una masa m1m_1, de 500 kg500\,\text{kg}, se encuentra en el punto (0,4) m(0,4)\,\text{m} y otra masa m2m_2, de 500 kg500\,\text{kg}, en el punto (−3,0) m(-3,0)\,\text{m}. Determine el trabajo de la fuerza gravitatoria para desplazar una partícula m3m_3, de 250 kg250\,\text{kg}, desde el punto (3,0) m(3,0)\,\text{m} hasta el punto (0,−4) m(0,-4)\,\text{m}.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Una espira conductora circular fija, con centro en el origen de coordenadas está contenida en el plano XY. Un imán se mueve a lo largo del eje Z. Explique razonadamente cuál es el sentido de circulación de la corriente inducida en la espira en los casos i) e ii) mostrados en las figuras.1,25 pts
Caso i: Imán con polo norte hacia abajo acercándose a la espira desde arriba.
Caso ii: Imán con polo norte hacia abajo alejándose de la espira por debajo.
b
El eje de una bobina de 100 espiras circulares de 5 cm5\,\text{cm} de radio es paralelo a un campo magnético de intensidad B=0,5+0,2t2 TB = 0{,}5 + 0{,}2t^2\,\text{T}. Si la resistencia de la bobina es 0,5 Ω0{,}5\,\Omega, ¿cuál es la intensidad que circula por ella en el instante t=10 st = 10\,\text{s}?1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Considere la siguiente ecuación de las ondas que se propagan en una cuerda:y(x,t)=Asen⁡(Bt±Cx)y(x, t) = A \operatorname{sen}(Bt \pm Cx)¿Qué representan los coeficientes A, B y C? ¿Cuáles son sus unidades en el Sistema Internacional? ¿Que indica el signo "±\pm" que aparece dentro del paréntesis?1,25 pts
b
Obtenga la ecuación de una onda transversal de periodo 0,2 s0{,}2\,\text{s} que se propaga por una cuerda, en el sentido positivo del eje X, con una velocidad de 40 cm s−140\,\text{cm s}^{-1}. La velocidad máxima de los puntos de la cuerda es 0,5π m s−10{,}5\pi\,\text{m s}^{-1} y, en el instante inicial, la elongación en el origen (x=0x = 0) es máxima. ¿Cuánto vale la velocidad de un punto situado a 10 cm10\,\text{cm} del origen cuando han transcurrido 15 s15\,\text{s} desde que se generó la onda?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mn=1,69⋅10−27 kgm_n = 1{,}69 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • e=1,60⋅10−19 Ce = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
¿Se puede asociar una longitud de onda a cualquier partícula, con independencia de los valores de su masa y su velocidad? Justifique su respuesta.1,25 pts
b
¿Qué velocidad ha de tener un electrón para que su longitud de onda sea 100 veces mayor que la de un neutrón cuya energía cinética es 6 eV6\,\text{eV}?1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RT=6,37⋅106 mR_T = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Discuta la veracidad de la siguiente afirmación: “Cuanto mayor sea la altura de la órbita de un satélite sobre la superficie terrestre, mayor es su energía mecánica y, por tanto, mayores serán tanto la energía cinética como la energía potencial del satélite”.1,25 pts
b
Un tornillo de 150 g150\,\text{g}, procedente de un satélite, se encuentra en órbita a 900 km900\,\text{km} de altura sobre la superficie de la Tierra. Calcule la fuerza con que se atraen la Tierra y el tornillo y el tiempo que tarda el tornillo en pasar sucesivamente por el mismo punto.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
En una región del espacio existe un campo eléctrico uniforme. Si una carga negativa se mueve en la dirección y sentido del campo, ¿aumenta o disminuye su energía potencial? ¿Y si la carga fuera positiva? Razone las respuestas.1,25 pts
b
Una carga de 3⋅10−6 C3 \cdot 10^{-6}\,\text{C} se encuentra en el origen de coordenadas y otra carga de −3⋅10−6 C-3 \cdot 10^{-6}\,\text{C} está situada en el punto (1,1) m(1,1)\,\text{m}. Calcule el trabajo para desplazar una carga de 5⋅10−6 C5 \cdot 10^{-6}\,\text{C} desde el punto A (1,0) m(1,0)\,\text{m} hasta el punto B (2,0) m(2,0)\,\text{m}, e interprete el resultado.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • nagua=1,33n_{\text{agua}} = 1{,}33
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
a
Utilizando diagramas de rayos, construya la imagen de un objeto real por una lente convergente si está situado: i) a una distancia 2f2f de la lente, siendo ff la distancia focal; ii) a una distancia de la lente menor que ff. Analice en ambos casos las características de la imagen.1,25 pts
b
El espectro visible en el aire está comprendido entre las longitudes de onda 380 nm380\,\text{nm} (violeta) y 780 nm780\,\text{nm} (rojo). Calcule la velocidad de la luz en el agua y determine entre qué longitudes de onda está comprendido el espectro electromagnético visible en el agua.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Defina actividad de una muestra radioactiva, escriba su fórmula e indique sus unidades en el S.I.1,25 pts
b
Se tiene una muestra del isótopo X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra} cuyo periodo de semidesintegración es de 16001600 años. Calcule su constante de desintegración y el tiempo que se requiere para que su actividad se reduzca a la cuarta parte.1,25 pts
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