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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2024Ordinaria

Física · País Vasco 2024

8 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Esta prueba escrita se compone de 8 ejercicios. Los ejercicios están distribuidos en dos bloques: Bloque A: consta de cuatro problemas, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de cuatro cuestiones, debes responder 2 de ellas. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. Cada problema tiene un valor de 3 puntos. Todos los apartados tienen igual valor. El resultado, correcto o incorrecto, de cada apartado no influirá en la valoración de los restantes. Cada cuestión se valora en un máximo de 2 puntos. Puede utilizarse una calculadora científica. No olvides incluir el código en cada una de las hojas del examen.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
3 puntos
Bloque AProblemas
Se ha enviado al espacio una nave tripulada, con una masa nave y astronauta de 2500 kg2500\,\text{kg}; que se ha puesto en órbita a 315 km315\,\text{km} desde la superficie de la Tierra.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2/\text{kg}^2
  • Masa de la Tierra: MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • Radio de la Tierra: RT=6371 kmR_T = 6371\,\text{km}
a
Determina la aceleración de la gravedad debida a la Tierra en el punto de la órbita indicada.1 pt
b
Calcula el número de vueltas que ha dado la nave alrededor de la Tierra en 90 s90\,\text{s}.1 pt
c
¿Qué energía extra mínima hay que aportar para que desde esa órbita abandone completamente la influencia de la Tierra?1 pt
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Reflexión y refracción de ondas: concepto, índice de refracción, leyes... Conceptos de ángulo límite y reflexión total.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
3 puntos
Bloque AProblemas
En los extremos de un segmento de 3 m3\,\text{m} de longitud se encuentran dos cargas eléctricas de +1 μC+1\,\mu\text{C} (a la izquierda) y +2 μC+2\,\mu\text{C} (a la derecha). Calcula:
Datos
  • K=9⋅109 N m2C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2 \text{C}^{-2}
  • 1 μC=10−6 C1\,\mu\text{C} = 10^{-6}\,\text{C}
a
El campo eléctrico en un punto PP situado verticalmente sobre el centro del segmento (punto MM), y a una distancia de 1 m1\,\text{m} del mismo.1 pt
b
El potencial eléctrico en el punto central MM del segmento.1 pt
c
El trabajo que hace el campo eléctrico para llevar una carga de +1 μC+1\,\mu\text{C} desde el punto PP hasta el punto MM.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Fuerza ejercida dentro de un campo magnético uniforme:
a
sobre una carga puntual en movimiento (ejemplo: trayectoria cuando la velocidad de la carga es perpendicular al campo).1 pt
b
sobre un conductor lineal de corriente eléctrica.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
3 puntos
Bloque AProblemas
Un haz de luz roja penetra en una lámina de vidrio, de 30 cm30\,\text{cm} de espesor, con un ángulo de incidencia de 45∘45^\circ.
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
  • nvidrio=1,3n_{\text{vidrio}} = 1{,}3
a
Explica si cambia el color de la luz al penetrar en el vidrio, y determina el ángulo de refracción.1 pt
b
Determina el ángulo del rayo cuando sale después de atravesar la lámina.1 pt
c
¿Qué tiempo tarda la luz en atravesar la lámina de vidrio?1 pt
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Efecto fotoeléctrico. Descripción. Explicación cuántica. Teoría de Einstein. Frecuencia umbral. Trabajo de extracción.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
3 puntos
Bloque AProblemas
Fotones de 150 nm150\,\text{nm} de longitud de onda inciden sobre una placa metálica produciendo la emisión de electrones. Si el potencial de frenado es de 1,25 V1{,}25\,\text{V}, determina:
Datos
  • Valor absoluto de la carga del electrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Constante de Planck, h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • Velocidad de la luz en el vacío, c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • Masa del electrón, me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
La energía de los fotones incidentes, y la energía cinética máxima de los electrones emitidos.1 pt
b
La longitud de onda asociada a los electrones emitidos con la energía cinética máxima.1 pt
c
Suponiendo que al duplicar la frecuencia de los fotones incidentes, el potencial de frenado pasa a ser 9,54 V9{,}54\,\text{V}, estima el valor de la constante de Planck.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Describir el fenómeno de la radiactividad natural. Desintegración radiactiva. Emisión de partículas alfa, beta y gamma. Leyes de Soddy y Fajans. Ejemplos.
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