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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2016Extraordinaria

Física · Navarra 2016

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Dos cargas puntuales q1=2 μCq_1 = 2\,\mu\text{C} y q2=−4 μCq_2 = -4\,\mu\text{C} se sitúan en dos vértices de un cuadrado de 4 m4\,\text{m} de lado como indica la figura.
Diagrama de un cuadrado con cargas q1 y q2 en los vértices izquierdos y puntos A y B en los vértices derechos, con ejes de coordenadas x-y.
a
Calcular el campo eléctrico en el vértice B1 pt
b
Calcular el potencial eléctrico en los vértices A y B0,75 pts
c
Una carga q=−6 μCq = -6\,\mu\text{C} se traslada desde A hasta B, ¿Qué trabajo realiza la fuerza eléctrica en este movimiento?0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Colocamos un objeto de 1,5 cm1{,}5\,\text{cm} de altura a 8 cm8\,\text{cm} del vértice de un espejo cóncavo. El espejo tiene un radio de curvatura de 6 cm6\,\text{cm}.
a
¿La imagen es real o invertida? Calcular la posición de la imagen.0,75 pts
b
Calcular el tamaño de la imagen0,5 pts
c
Realizar el trazado de rayos correspondiente.0,75 pts
d
Justificar, gráficamente, cómo cambiarían las propiedades de la imagen si colocamos el objeto a 2 cm2\,\text{cm} del vértice0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Enunciar las leyes de Kepler y demostrar la tercera para órbitas circulares.1,25 pts
b
Dos satélites de masas m1m_1 y m2m_2 (m1=2m2m_1 = 2m_2) orbitan alrededor de la tierra en órbitas circulares de radios R1R_1 y R2R_2 (R1=R2/2R_1 = R_2 / 2) respectivamente. Decir, explicando la respuesta, si son correctas las afirmaciones siguientes: a) tienen el mismo momento angular, b) tienen la misma energía potencial y c) tienen la misma energía mecánica1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Expresar la ecuación general de un movimiento armónico simple explicando cada uno de sus términos. Dibujar posición y velocidad para una fase inicial de π/2\pi/2 radianes1,25 pts
b
Una partícula de masa m=200 gm = 200\,\text{g} está unida a un muelle de constante elástica kk y se apoya sobre una superficie sin rozamiento. Comienza el movimiento partiendo del reposo con una energía potencial elástica de 4 J4\,\text{J}. El periodo del movimiento es 0,5 s0{,}5\,\text{s}. Calcular: la constante elástica, la amplitud del movimiento y la energía elástica en el instante Δt=0,2 s\Delta t = 0{,}2\,\text{s}1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite de 200 kg200\,\text{kg} se coloca en una órbita circular alrededor de la Tierra a 200 km200\,\text{km} de la superficie de la misma.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
  • MTierra=5,98⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
a
¿Cuánto tarda el satélite en completar una órbita?0,75 pts
b
¿Cuál es la velocidad del satélite?0,75 pts
c
¿Cuál fue la energía cinética del satélite en el lanzamiento desde la superficie de la tierra?1 pt
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Por una cuerda se propaga una onda de ecuación y(x,t)=3sen⁡(2x+4t+2)y(x, t) = 3 \operatorname{sen}(2x + 4t + 2) Donde xx e yy vienen dados en metros y tt en segundos. Calcular:
a
El periodo, longitud de onda y velocidad de propagación0,75 pts
b
La velocidad de vibración del punto de la cuerda situado en x=2 mx = 2\,\text{m} cuando han transcurrido t=2 st = 2\,\text{s}.0,75 pts
c
La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda separados 2 m2\,\text{m} en un mismo instante.0,5 pts
d
La diferencia de fase en un punto xx de la cuerda entre dos instantes con una diferencia de tiempo de 22 segundos0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Enunciar la fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Explicar cada uno de sus términos1,25 pts
b
Una carga de valor q=1,6⋅10−19 Cq = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C} y masa 9,62⋅10−26 kg9{,}62 \cdot 10^{-26}\,\text{kg} se mueve en el plano XY con una velocidad v⃗=103 i⃗ m/s\vec{v} = 10^3\,\vec{i}\,\text{m/s} en una zona donde existe un campo magnético de valor B⃗=5k⃗ mT\vec{B} = 5\vec{k}\,\text{mT}. Hallar el radio de la trayectoria seguida por la carga así como su periodo. Dibujar la trayectoria indicando todas las magnitudes vectoriales en los puntos de la misma. ¿Varía la energía cinética de la partícula en su movimiento? Razonar la respuesta.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Concepto de carga eléctrica. Ley de Coulomb. Describir algún fenómeno de electrización. Enunciar las propiedades de las cargas indicando la unidad de carga. Enunciar la ley explicando cada uno de sus términos.
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