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la cuevadel empollón
FísicaCastilla-La ManchaPAU 2025Extraordinaria

Física · Castilla-La Mancha 2025

4 ejercicios

Ejercicio 1

1
2,5 puntos

Elige dos apartados a realizar.

Recientemente se ha descubierto un exoplaneta con posibilidad de albergar vida. Su nombre es “Gliese 12b” y orbita alrededor de su estrella con nombre “Gliese 12”. El exoplaneta presenta un periodo de 12,812{,}8 días alrededor de su estrella y la distancia de separación entre ambos es de 1,051071{,}05 \cdot 10^7 km (de centro a centro). El radio del planeta es de 60006000 km y su masa de 510245 \cdot 10^{24} kg. El radio de la estrella es de 91059 \cdot 10^5 km.
a)1,25 pts
Calcular la velocidad con la que orbita alrededor de la estrella y la masa de la estrella (deducir razonadamente las expresiones).
b)1,25 pts
¿Qué velocidad mínima deberíamos proporcionar a una sonda que se hubiera posado en el planeta para que pudiese escapar de la atracción del planeta? Deduce razonadamente la expresión.
c)1,25 pts
Imagínese que un objeto astronómico impacta con el planeta. En la colisión se desprende un trozo pequeño de masa mm del planeta. Este trozo se detiene inmediatamente, y se dirige hacia la estrella con velocidad inicial cero. Halle la velocidad final con la que impactará sobre la superficie de la estrella suponiendo una masa de la estrella de M=5,61029M = 5{,}6 \cdot 10^{29} kg.

Ejercicio 2

2
2,5 puntos

Elige dos apartados a realizar.

Una pequeña bola de masa m=50m = 50 g se ha situado colgando de un hilo dentro de un campo eléctrico uniforme E=3000iV/m\vec{E} = 3000\,\vec{i}\,\text{V/m}, horizontal y dirigido de izquierda a derecha (véase figura). La bola se mantiene en la posición indicada, y tiene una carga eléctrica neta que debemos determinar. El hilo que sostiene la bola forma un ángulo de θ=25\theta = 25^\circ con la vertical.
Esquema de una carga de masa m suspendida de un hilo en un campo eléctrico horizontal E formando un ángulo theta con la vertical.
Esquema de una carga de masa m suspendida de un hilo en un campo eléctrico horizontal E formando un ángulo theta con la vertical.
a)1,25 pts
Observando la disposición de la figura, explicar razonadamente cuál es el signo de la carga. Se valorará un esquema de fuerzas adecuado.
b)1,25 pts
Calcular el valor de la carga y la tensión del hilo que la sostiene.
c)1,25 pts
Para un valor de la carga de la bola igual a 10μC10\,\mu\text{C}. ¿Qué valor debería tener el campo eléctrico para que el ángulo del hilo con la vertical fuese 4545^\circ? En este caso, ¿cuál sería la tensión del hilo?

Ejercicio 3

3
2,5 puntos

Elige dos apartados a realizar.

A una distancia de 3030 cm a la izquierda de una lente convergente se sitúa un objeto de 22 cm de altura. La imagen del objeto se forma a 2020 cm a la derecha de la lente.
a)1,25 pts
Hallar el punto focal de la lente y realizar un trazado de rayos, explicando las reglas de trazado para los rayos que uses. Indica las características de la imagen.
b)1,25 pts
Determinar numéricamente la potencia de la lente, el aumento lateral del sistema óptico y el tamaño de la imagen.
c)1,25 pts
Si el objeto se sitúa en el punto focal de la lente y posteriormente en el doble del punto focal, ¿cuál será el aumento lateral en uno y otro caso? Realizar el trazado de rayos indicando como será la imagen formada para cada uno de los dos casos.

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Cuestiones

Elegir 2 de las siguientes cuestiones.

Responda a las siguientes cuestiones:
a)1,25 pts
La masa atómica del plomo-208 (Z=82Z=82) es 207,9766207{,}9766 u. Determina qué energía se desprende en la formación del núcleo y cuál es su energía de enlace por nucleón.
b)1,25 pts
Se agita el extremo de una cuerda con una frecuencia de 44 Hz y una amplitud de 66 cm. Si la perturbación se propaga de izquierda a derecha con una velocidad de 11 m/s, escribir la expresión (ecuación de la onda) que representa el movimiento por la cuerda. Las condiciones iniciales son: t=0t = 0 s; x=0x = 0 cm; y=6y = -6 cm.
c)1,25 pts
Un estudiante de Física dispone de una bobina formada por un estrecho arrollamiento de espiras de cable conductor y un amperímetro conectado con la misma (ver figura). El estudiante tiene dos imanes: uno de gran potencia y otro poco potente. ¿De qué forma registrará el amperímetro una lectura mayor, si introduce el imán potente y lo deja en reposo en el interior del hueco de la bobina o si mueve el imán menos potente alternativamente hacia dentro y hacia fuera en el hueco de la bobina? Justificar la respuesta.
Diagrama de un experimento de inducción electromagnética con un imán, una bobina y un amperímetro.
Diagrama de un experimento de inducción electromagnética con un imán, una bobina y un amperímetro.