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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2016Extraordinaria

Física · Cantabria 2016

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3,0⋅108 m s−1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,7⋅10−27 kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,7⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • me−=9,1⋅10−31 kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0⋅109 N m2 C−2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • qp+=1,6⋅10−19 Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe−=−1,6⋅10−19 Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Dos cuerpos, A y B, de masas 7000 kg7000\,\text{kg} y 28000 kg28000\,\text{kg}, respectivamente, se encuentran fijos y situados en dos vértices contiguos de un cuadrado de lado igual a 200 m200\,\text{m}.
a)1 pts
Hallar el campo gravitatorio en el centro del cuadrado.
b)1 pts
Hallar el trabajo necesario para llevar una masa de 108 kg10^8\,\text{kg} desde el centro del cuadrado hasta el vértice libre del cuadrado más próximo al cuerpo B.
Ver este ejercicio

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Un pequeño satélite de masa 4500 kg4500\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de Saturno, a una altura de 25000 km25000\,\text{km} sobre su superficie.
a)1 pts
Hallar el periodo del movimiento orbital del satélite.
b)0,5 pts
Hallar la energía total del satélite.
c)0,5 pts
¿Cómo se puede obtener la velocidad de escape de un planeta?
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Un oscilador armónico está formado por un muelle de constante elástica 2,0⋅102 N m−12{,}0 \cdot 10^2\,\text{N m}^{-1} y un cuerpo de masa 5 kg5\,\text{kg}.
a)1 pts
Si el desplazamiento del cuerpo viene descrito por la ecuación x(t)=2cos⁡(ωt+ϕ)x(t) = 2 \cos(\omega t + \phi) hallar los valores del periodo de oscilación TT y de ϕ\phi, sabiendo que en el instante inicial t=0t = 0 su velocidad es máxima v(t=0)=vmaxv(t = 0) = v_{\text{max}}.
b)1 pts
La velocidad que tiene la masa en el punto central de la trayectoria.
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda (en unidades del SI): y(x,t)=2sen⁡[2π(t5−x10)]y(x, t) = 2 \sen\left[ 2\pi \left(\frac{t}{5} - \frac{x}{10}\right) \right]
a)1 pts
Hallar el periodo, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de esta onda.
b)1 pts
Hallar la distancia a la que se encuentran, en un instante dado, dos puntos de esa cuerda que tienen una diferencia de fase entre ellos de 10π10\pi radianes.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
El índice de refracción del diamante es de 2,52{,}5 y el índice de refracción de la glicerina es de 1,471{,}47.
a)1 pts
Hallar el ángulo límite entre el diamante y la glicerina.
b)0,5 pts
Si la glicerina se sustituye por aire, hallar si el nuevo ángulo límite es mayor o menor que el anterior.
c)0,5 pts
Explicar brevemente el concepto de ángulo límite y el fundamento físico del funcionamiento de la fibra óptica.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Se dispone de una lente convergente delgada de distancia focal 30 cm30\,\text{cm}. Determínese, efectuando un trazado de rayos cualitativo:
a)1 pts
La posición y altura de la imagen formada por la lente si el objeto tiene una altura de 6 cm6\,\text{cm} y se encuentra situado delante de ella, a una distancia de 40 cm40\,\text{cm}.
b)1 pts
La naturaleza (real o virtual) de la imagen formada.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Una espira circular de sección 50 cm250\,\text{cm}^2 se encuentra situada en un campo magnético uniforme de módulo B=30 TB = 30\,\text{T}, siendo el eje perpendicular al plano de la espira y que pasa por el centro de la misma inicialmente paralelo a las líneas del campo magnético.
a)1 pts
Si la espira gira alrededor de uno de sus diámetros con una frecuencia de 40 Hz40\,\text{Hz}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.
b)1 pts
Si la espira está inmóvil, con su sección perpendicular al campo, y el campo magnético disminuye de forma uniforme hasta hacerse nulo en 0,02 s0{,}02\,\text{s}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Dos cargas eléctricas de +20 μC+20\,\mu\text{C} (positiva) y −80 μC-80\,\mu\text{C} (negativa) están fijas en los puntos (−80,0)(-80, 0) y (160,0)(160, 0) del plano (X,Y). Todas las coordenadas se dan en metros.
a)1 pts
Calcular el campo eléctrico en el punto (0,0)(0,0) de dicho plano.
b)1 pts
Calcular el potencial electrostático en el punto (0,0)(0,0).
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Luz ultravioleta de longitud de onda 170 nm170\,\text{nm} incide sobre una superficie pulida de zinc cuya función de trabajo es de 4,31 eV4{,}31\,\text{eV}.
a)1 pts
Hallar, en su caso, la velocidad máxima de los electrones emitidos.
b)1 pts
Hallar la frecuencia umbral del zinc.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La actividad de una muestra de una sustancia queda dividida por 1616 cuando han transcurrido 1010 días.
a)1 pts
Hallar la constante de desintegración y el período de semidesintegración de dicha sustancia.
b)0,5 pts
Si cuando han transcurrido 22 días, la actividad de la sustancia es de 1016 Bq10^{16}\,\text{Bq}, ¿cuántos átomos radiactivos había inicialmente?
c)0,5 pts
Describir brevemente un proceso de desintegración en el que se emite una partícula α\alpha (alfa).
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