Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2017Ordinaria

Física · Cantabria 2017

5 ejercicios

Instrucciones

Datos
  • 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}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
Elegir una de las dos opciones. No deben resolverse cuestiones de opciones diferentes.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un satélite de 500 kg realiza una órbita circular alrededor de la tierra a una altura de 230 km sobre la superficie terrestre. Determina:
a
El periodo del satélite y su velocidad orbital.1 pt
b
La energía potencial y mecánica del satélite en la órbita.0,5 pts
c
Describe brevemente el concepto de “potencial gravitatorio”.0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
Un rayo de luz monocromática de longitud de onda 200 nm (1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}) en un medio de índice 2,52{,}5 alcanza una superficie de separación (plana) con agua (índice 1,331{,}33) incidiendo con un ángulo de 30∘30^{\circ} respecto a la normal a dicha superficie.
a
Dibujar un esquema, cualitativamente correcto del proceso descrito y calcular el ángulo de refracción que experimenta el rayo.1 pt
b
Calcular la longitud de onda de la luz que atraviesa el agua, sabiendo que la frecuencia de la luz incidente y la frecuencia de la luz refractada son iguales.0,5 pts
c
Explicar brevemente el concepto de ángulo límite y el funcionamiento de la fibra óptica.0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2 puntos
La función trabajo de un cierto metal es 6,0⋅10−19 J6{,}0 \cdot 10^{-19}\,\text{J}, calcula:
a
La frecuencia umbral.0,5 pts
b
Si se ilumina el metal con una luz incidente de 320 nm (1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}) calcular la velocidad máxima de los electrones emitidos.0,75 pts
c
Si la longitud de onda de luz incidente se reduce a la mitad, ¿cuál será la velocidad máxima de los electrones emitidos?0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
En una cuerda se genera una onda transversal que se traslada a 12 m/s12\,\text{m/s} en el sentido negativo del eje x. El foco que origina la onda está situado en x=0x = 0, y vibra con una frecuencia de 12 Hz12\,\text{Hz} y una amplitud de 4 cm4\,\text{cm}. El foco se encuentra en la posición de amplitud nula en el instante inicial.
a
Determinar la ecuación de la onda en unidades SI.1 pt
b
Calcular la diferencia de fase de oscilación entre dos puntos de la cuerda separados 80 cm80\,\text{cm}.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
Dos cargas puntuales iguales de +2 μC+2\,\mu\text{C} se encuentran en los puntos A(0,2) mA(0, 2)\,\text{m} y B(0,−2) mB(0, -2)\,\text{m}. Calcula:
a
El vector campo y el potencial electrostático en los puntos C(−3,0) mC(-3, 0)\,\text{m} y D(0,−1) mD(0, -1)\,\text{m}.1 pt
b
Calcula el trabajo necesario para trasladar una carga de +3 μC+3\,\mu\text{C} desde el infinito al punto C e interpreta el signo. ¿Y para trasladar esa carga entre D y C?1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 1

1
2 puntos
En dos de los vértices, A y B, de un triángulo equilátero de lado 20 m20\,\text{m} se sitúan dos masas puntuales de 30 kg30\,\text{kg} cada una.
a
Dibujar y calcular el vector campo gravitatorio producido por cada una de estas dos masas y el total en el vértice libre C del triángulo.0,75 pts
b
Calcular la fuerza sobre una masa puntual de 10 kg10\,\text{kg}, situada en ese vértice libre.0,5 pts
c
Hallar el potencial gravitatorio en dicho vértice libre C.0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
Supongamos un sistema óptico consistente en una lente divergente delgada que tiene una distancia focal en valor absoluto de 8 cm8\,\text{cm}. Determina la posición, tamaño y naturaleza de la imagen que se obtiene de un objeto de altura 2,5 cm2{,}5\,\text{cm} que se sitúa a una distancia de 12 cm12\,\text{cm} de la lente:
a
Cualitativamente mediante trazado de rayos.0,75 pts
b
Cuantitativamente mediante el uso de las fórmulas correspondientes.0,75 pts
c
Demuestra razonadamente el tipo de imagen se obtiene con una lente divergente. ¿Qué problema de visión corrige?0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2 puntos
Una muestra de una sustancia radiactiva presenta una actividad inicial de 6,2⋅107 Bq6{,}2 \cdot 10^7\,\text{Bq} y de 1,6⋅107 Bq1{,}6 \cdot 10^7\,\text{Bq} cuando han transcurrido 12 días.
Datos
  • 1 Bq=1 desintegracioˊn por segundo1\,\text{Bq} = 1\,\text{desintegración por segundo}
a
Calcular la constante de desintegración y el periodo de semidesintegración de dicha sustancia.1 pt
b
La actividad de una segunda muestra de la misma sustancia es de 2,8⋅108 Bq2{,}8 \cdot 10^8\,\text{Bq} cuando han transcurrido 20 días. Hallar cuántos núcleos radiactivos había inicialmente en esta segunda muestra.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
En una cuerda se propaga una onda armónica transversal cuya ecuación (en unidades del SI) viene dada por la siguiente función:y(x,t)=20sen⁡(−π2t+π4x) y (x, t) = 20 \operatorname{sen} \left(- \frac {\pi}{2} t + \frac {\pi}{4} x\right)
a
Determinar la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.1 pt
b
Razonar el sentido de propagación de la onda y 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 π/2 rad\pi/2\,\text{rad}.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
Un campo magnético espacialmente uniforme y que varia con el tiempo según la expresión B(t)=2,4cos⁡(4t)B(t) = 2{,}4 \cos(4t) (en unidades del S.I.) atraviesa perpendicularmente una espira cuadrada de lado 15 cm15\,\text{cm}.
a
Determinar el flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.1 pt
b
Hallar la fuerza electromotriz máxima.0,5 pts
c
Explicar brevemente el principio de inducción de Faraday.0,5 pts
Ver este ejercicio