La energía cinética mínima requerida para situar el satélite a la altura .
FísicaMadridPAU 2015Ordinaria
Física · Madrid 2015
10 ejercicios90 min de duración
Ejercicio 1 · Opción A
1Opción A
2 puntosSe quiere situar un satélite de masa, , a una altura , respecto de la superficie de la Tierra. Determine:
La energía cinética adicional requerida para que se mantenga en órbita circular a dicha altura.
Ejercicio 1 · Opción B
1Opción B
2 puntosEn la superficie de un planeta esférico, de radio ( radio de la Tierra), la aceleración de la gravedad es idéntica a la que se mide en la superficie terrestre.
Determine la masa del planeta en función de la masa de la Tierra.
Compare las energías mínimas necesarias para situar un objeto a una altura desde la superficie de la Tierra y desde la superficie de dicho planeta.
Ejercicio 2 · Opción A
2Opción A
2 puntosUna onda elástica transversal de amplitud se propaga en la dirección X, sentido negativo, a una velocidad de . La velocidad máxima de vibración es de y se sabe que, en el origen y en el instante , la elongación es positiva y máxima. Determine:
La expresión de la función de onda.
El tiempo mínimo requerido para que en el origen se vuelva a alcanzar la elongación positiva máxima.
Ejercicio 2 · Opción B
2Opción B
2 puntosUn muelle de constante elástica , masa despreciable y longitud en reposo , que está fijado a un techo por uno de sus extremos, sufre un estiramiento de al alcanzar la posición de equilibrio cuando de él se cuelga una masa de . Posteriormente se estira el muelle hasta que su longitud es de , se suelta y se deja oscilar el sistema libremente. Determine:
La constante elástica, , del muelle y la frecuencia angular natural de oscilación, , del sistema masa-muelle.
La ecuación del movimiento que describe la masa y la mínima longitud que llega a tener el muelle a lo largo del movimiento.
Ejercicio 3 · Opción A
3Opción A
2 puntosConsidere un hilo rectilíneo muy largo dirigido a lo largo del eje Y, por el que circula una intensidad de corriente . A una distancia del hilo, una carga se mueve inicialmente a la velocidad , tal y como se indica en la figura. Determine:

El valor del campo magnético en el punto en el que se encuentra inicialmente la carga y la fuerza que ésta experimenta.
La carga que habría que situar en para compensar la fuerza magnética que ejerce el hilo sobre en el mismo instante inicial.
Ejercicio 3 · Opción B
3Opción B
2 puntosDado un plano, que puede considerarse infinito, cargado con una densidad superficial de carga . Determine:
El campo eléctrico a uno y otro lado del plano, a una distancia del mismo.
El trabajo requerido para llevar una carga desde un punto que dista del plano a otro que está a una distancia de del plano, en el mismo semiespacio.
Ejercicio 4 · Opción A
4Opción A
2 puntosConsidere un espejo esférico cóncavo. Determine, realizando un diagrama de rayos, el tamaño y naturaleza de la imagen si se sitúa el objeto:
Entre el espejo y el foco.
A más distancia del espejo que el centro de curvatura.
Ejercicio 4 · Opción B
4Opción B
2 puntosUn rayo de luz pasa de un medio de índice de refracción a otro de índice de refracción . Determine:
La relación entre y para que el ángulo de refracción sea menor que el de incidencia.
La relación entre y para que pueda darse reflexión total.
Ejercicio 5 · Opción A
5Opción A
2 puntosDetermine la velocidad de un electrón para que su longitud de onda asociada sea la misma que la de un fotón de .
¿Cuál es la longitud de onda de dicho electrón?
Ejercicio 5 · Opción B
5Opción B
2 puntosSobre un metal, cuyo trabajo de extracción es de , incide un rayo láser de de potencia cuyos fotones tienen una longitud de onda de . Determine:
La energía de los fotones incidentes y la energía cinética máxima de los electrones emitidos en eV.
El número de fotones que, por segundo, incide sobre la muestra metálica.
