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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2013Ordinaria

Física · Aragón 2013

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Una masa mm unida a un muelle realiza un movimiento armónico simple. La figura representa su energía potencial en función de la elongación xx.
Gráfica de la energía potencial Ep (J) en función de la elongación x (cm), mostrando una parábola con máximo en x = ±4 cm y Ep = 40 J.
Gráfica de la energía potencial Ep (J) en función de la elongación x (cm), mostrando una parábola con máximo en x = ±4 cm y Ep = 40 J.
a)1 pts
Represente la energía cinética y la energía total en función de xx.
b)0,5 pts
Calcule la constante elástica del muelle.
c)1 pts
Si la masa es m=1kgm = 1\,\text{kg}, calcule su velocidad máxima. ¿En qué posición xx se alcanza esta velocidad?

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Por una cuerda tensa se propaga, en el sentido positivo del eje X, una onda sinusoidal transversal a una velocidad de 10m/s10\,\text{m/s}. Los puntos de la cuerda oscilan con una frecuencia f=2Hzf = 2\,\text{Hz}. En el instante t=0t = 0 el punto de la cuerda en x=0x = 0 pasa por la posición de equilibrio con una velocidad de oscilación transversal positiva de 1m/s1\,\text{m/s}.
a)1 pts
Calcule la amplitud de la onda y su fase inicial.
b)0,5 pts
Calcule la máxima velocidad de oscilación trasversal de los puntos de la cuerda.
c)1 pts
Escriba la función de onda correspondiente, en unidades S.I.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
El satélite Astra 2C, empleado para emitir señales de televisión, es un satélite en órbita circular geoestacionaria.
a)1 pts
Enuncie y explique la ley de gravitación universal.
b)1 pts
Calcule la altura a la que orbita respecto de la superficie de la Tierra y la velocidad con que se mueve.
c)0,5 pts
Calcule la energía necesaria para llevar el Astra 2C desde la superficie de la Tierra hasta su órbita.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
Dos satélites artificiales S1S_1 y S2S_2 describen órbitas circulares alrededor de la Tierra con radios r1=7000kmr_1 = 7000\,\text{km} y r2=8650kmr_2 = 8650\,\text{km}, contenidas en el mismo plano.
a)1 pts
Enuncie y explique las Leyes de Kepler.
b)1,5 pts
¿Cuál es la relación T1/T2T_1 / T_2 entre los periodos orbitales de los satélites S1S_1 y S2S_2? ¿Cuál es la relación v1/v2v_1 / v_2 entre sus velocidades orbitales? ¿Y la relación a1/a2a_1 / a_2 entre sus aceleraciones?

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Un conjunto de diez cargas iguales Q=5μCQ = 5\,\mu\text{C} se encuentran igualmente espaciadas a lo largo de una circunferencia de radio r=1mr = 1\,\text{m}, tal como muestra la figura.
Distribución de 10 cargas Q en una circunferencia de radio r.
Distribución de 10 cargas Q en una circunferencia de radio r.
a)1,5 pts
Explique el concepto de potencial eléctrico. ¿Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga QQ a una distancia rr de la misma? ¿Y el creado por un conjunto de cargas?
b)1 pts
Calcule el potencial eléctrico en el centro. ¿Cuál es el trabajo necesario para traer una carga q=1μCq = 1\,\mu\text{C} desde el infinito hasta el centro de la circunferencia?

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
3 puntos
Por dos hilos conductores largos y rectos, paralelos entre sí y separados una distancia d=10cmd = 10\,\text{cm}, circulan en el mismo sentido corrientes I1=15AI_1 = 15\,\text{A} e I2=30AI_2 = 30\,\text{A}.
a)1 pts
Escriba la expresión de la fuerza de interacción magnética entre corrientes rectilíneas y paralelas. Explique el significado de cada uno de los términos de la expresión. Basándose en ella, enuncie la definición de Amperio.
b)1 pts
Calcule la fuerza por unidad de longitud que se ejercen entre sí los dos conductores, especificando su dirección y sentido.
c)1 pts
Calcule el valor del campo magnético creado por dichas corrientes en un punto P contenido en el mismo plano de los dos conductores y equidistante de ambos. Indique en un dibujo dirección y sentido de dicho campo.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
Se mide la posición de una partícula de masa m=2106kgm = 2 \cdot 10^{-6}\,\text{kg} con una exactitud Δx=106mm\Delta x = 10^{-6}\,\text{mm}.
a)1 pts
Enuncie el principio de incertidumbre de Heisenberg y explique su significado físico.
b)1,5 pts
Calcule la indeterminación en el momento lineal. ¿Cuál es la indeterminación en la velocidad?

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un ojo miope necesita una lente correctora de 2,5-2{,}5 dioptrías de potencia para poder ver nítidamente objetos muy alejados.
a)1,5 pts
Explique en qué consisten las principales ametropías (defectos de visión) del ojo humano: miopía, hipermetropía y astigmatismo.
b)0,5 pts
¿A qué distancia máxima puede ver nítidamente este ojo sin lente correctora?