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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2020Ordinaria

Física · Cantabria 2020

10 ejercicios90 min de duración

Datos generales del examen

  • c=3,0108m s1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,71011N m2kg2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0109N m2C2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,61034J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • RT=6370kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,971024kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Bloque 1
Escribir la ecuación de onda de una onda armónica transversal que se propaga hacia la derecha, si tiene 6cm6\,\text{cm} de amplitud, una velocidad de propagación de 40m/s40\,\text{m/s} y una frecuencia 2Hz2\,\text{Hz}, teniendo en cuenta que en el momento inicial la elongación en x=0x = 0 es 3cm3\,\text{cm}.
a)1 pts
Escribir la ecuación de onda.
b)0,5 pts
Obtener la longitud de onda.
c)1 pts
Distancia entre dos puntos con una diferencia de fase de π/2\pi/2 radianes.

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Bloque 1
El nivel de intensidad sonora a una distancia de 10m10\,\text{m} de una fuente sonora puntual, es 70dB70\,\text{dB}.
a)0,5 pts
La intensidad sonora en ese punto.
b)1 pts
La potencia del sonido emitido por la fuente.
c)1 pts
¿Cuánto deberíamos alejarnos para reducir a 35dB35\,\text{dB} el nivel de intensidad?

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Bloque 2
Una lámina de caras planas y paralelas, de 4cm4\,\text{cm} de espesor tiene un índice de refracción 1,51{,}5 se encuentra en el aire, de índice de refracción 1,01{,}0. Un rayo de luz monocromática de frecuencia 41014Hz4 \cdot 10^{14}\,\text{Hz} incide desde el aire en la lámina con un ángulo de 3030^\circ. Determinar:
a)1 pts
Las longitudes de onda del rayo en el aire y en el vidrio.
b)1 pts
El ángulo de refracción en la lámina con un dibujo aclarativo.
c)0,5 pts
La desviación espacial que sufre el rayo al salir de la lámina.

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Bloque 2
Una lente convergente delgada tiene una distancia focal de 30cm30\,\text{cm} (en valor absoluto). Determina la posición, tamaño y naturaleza de la imagen que se obtiene de un objeto de altura 6cm6\,\text{cm} que se sitúa 20cm20\,\text{cm} a la izquierda de la lente.
a)1 pts
Mediante trazado de rayos.
b)1,5 pts
Cuantitativamente.

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Bloque 3
Determinar para un satélite artificial de masa 200kg200\,\text{kg} que rodea la Tierra en una órbita circular de periodo 8,40103s8{,}40 \cdot 10^3\,\text{s}.
a)1 pts
El radio de la órbita, así como el valor de la velocidad orbital.
b)1 pts
Las energías mecánica, cinética y potencial del satélite en esa órbita.
c)0,5 pts
El trabajo que se requiere para poner el satélite en esa órbita.

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Bloque 3
Dos masas de 10kg10\,\text{kg} se hallan situadas en los puntos (5,0)(5, 0) y (0,5)(0, 5) respectivamente. Nota: todas las distancias expresadas en metros.
a)1 pts
Calcula y representa la fuerza que experimenta una masa de 5kg5\,\text{kg}, situada en el punto (0,0)(0, 0).
b)1,5 pts
Calcula el trabajo necesario para llevar una masa de 5kg5\,\text{kg} desde el punto (0,0)(0, 0) al punto (0,10)(0, 10).

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Bloque 4
Dos cargas eléctricas puntuales de valor 2μC2\,\mu\text{C} y 2μC-2\,\mu\text{C} se encuentran situadas en el plano XY, en los puntos (6,0)(-6, 0) y (6,0)(6, 0), respectivamente, estando todas las distancias expresadas en metros.
a)1,5 pts
Calcular y representar gráficamente la intensidad de campo y la fuerza que experimenta una carga puntual de 1μC-1\,\mu\text{C} en el punto (0,8)(0, 8).
b)1 pts
Obtener el trabajo realizado por el campo sobre una carga 1μC-1\,\mu\text{C} cuando se desplaza desde el punto (0,8)(0, 8) hasta el infinito.

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Bloque 4
Una carga eléctrica puntual de valor 3μC3\,\mu\text{C} se encuentra situada en el punto (0,0)(0, 0), estando todas las posiciones expresadas en metros.
a)1 pts
Calcular y representar gráficamente la intensidad de campo en los puntos A(4,4)A(4, 4) y B(6,0)B(6, 0).
b)1 pts
Obtener el potencial en los puntos A y B.
c)0,5 pts
¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga 5μC5\,\mu\text{C} cuando se desplaza desde el punto A hasta el punto B?

Ejercicio 9

9
2,5 puntos
Bloque 5
Se ilumina un metal con una luz incidente de frecuencia 6,501014Hz6{,}50 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, si la energía cinética máxima de salida es 141020J14 \cdot 10^{-20}\,\text{J}. Obtener:
a)1 pts
El trabajo de extracción y la frecuencia umbral.
b)1 pts
La velocidad máxima de salida de los electrones.
c)0,5 pts
Potencial de frenado.

Ejercicio 10

10
2,5 puntos
Bloque 5
De los 200g200\,\text{g} iniciales de una muestra radiactiva al cabo de 3030 días, se han desintegrado el 40%40\,\% de los núcleos. Determinar:
a)1,5 pts
La constante de desintegración radiactiva y el período de semidesintegración de la muestra.
b)1 pts
La masa que quedará de la sustancia radiactiva transcurridos 9090 días.