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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2013Ordinaria

Física · Navarra 2013

4 ejercicios

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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una masa de 100 g100\,\text{g} sujeta a un muelle realiza un movimiento armónico simple. Su velocidad es de 2 m/s2\,\text{m/s} cuando su elongación es 10 cm10\,\text{cm} y de 4 m/s4\,\text{m/s} cuando su elongación es 3 cm3\,\text{cm}. Calcular:
a
El periodo y la amplitud del movimiento1 pt
b
La constante elástica del resorte0,5 pts
c
La energía mecánica, cinética y potencial cuando su elongación es 4 cm4\,\text{cm}.0,75 pts
d
¿Podemos describir completamente la ecuación del movimiento x=x(t)x = x(t)? Razonar la respuesta0,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Se pone en órbita un satélite artificial de 600 kg600\,\text{kg} a una altura de 1200 km1200\,\text{km} sobre la superficie de la Tierra. El lanzamiento se realiza desde el nivel del mar. Calcular:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • MTierra=5,98⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6,37⋅106 mR_{\text{Tierra}} = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
a
La velocidad del satélite en la órbita0,75 pts
b
¿Cuánto ha aumentado la energía potencial gravitatoria del satélite desde el lanzamiento hasta situarse en la órbita?0,75 pts
c
¿Qué energía adicional hay que suministrar al satélite para que escape a la acción del campo gravitatorio terrestre desde esa órbita?1 pt
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
¿Cómo se forman las ondas estacionarias? Explicar las condiciones que deben cumplirse para que se forme una onda estacionaria en una cuerda tensa y fija por sus dos extremos. Dibujar dos modos de vibración1,25 pts
b
Una onda estacionaria sobre una cuerda tiene la ecuación y=0,04cos⁡(π/2)xcos⁡(40πt)y = 0{,}04 \cos(\pi/2)x \cos(40\pi t) en unidades del Sistema Internacional. Calcular la distancia que existe entre dos nodos sucesivos y la velocidad en el punto x=3 mx = 3\,\text{m} en cualquier instante.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica. Explicar el movimiento de cargas en un conductor. Obtener la fuerza para un conductor perpendicular al campo. Hacer un dibujo claro de la fuerza, campo y velocidad.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Por una cuerda se propaga una onda cuya ecuación es y=0,06sen⁡(t+2x)y = 0{,}06 \operatorname{sen}(t + 2x) en unidades del Sistema internacional. Obtener:
a
La frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación de la onda0,75 pts
b
El primer valor de tt en el que se anula la velocidad en el punto x=2 mx = 2\,\text{m}1 pt
c
Determinar los dos puntos más próximos a x=2 mx = 2\,\text{m} en oposición de fase con él.0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Dos cargas eléctricas q1q_1 y q2q_2 de 2 μC2\,\mu\text{C} se encuentran situadas en los puntos (−3,0)(-3,0) y (3,0)(3,0) donde las coordenadas están dadas en metros. Situamos una carga q=2 μCq = 2\,\mu\text{C} de masa m=1 gm = 1\,\text{g} en el punto A(0,6)A(0,6) con una velocidad v⃗A=2j⃗ m/s\vec{v}_A = 2\vec{j}\,\text{m/s}. Obtener:
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{C}^2
a
La fuerza que experimenta la carga en el instante inicial0,75 pts
b
El potencial en el punto AA0,5 pts
c
La diferencia de potencial (VA−VB)(V_A - V_B) entre el punto AA y el punto BB en el que la carga qq tiene velocidad nula0,75 pts
d
La distancia del punto BB a la carga q1q_1.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Escribe y comenta la Ley de Gravitación Universal.1,25 pts
b
Dos planetas esféricos tienen la misma masa, M1=M2M_1 = M_2, pero la aceleración de la gravedad en la superficie del primero es cuatro veces mayor que en la del segundo, g1=4g2g_1 = 4g_2. Calcula la relación entre los radios de los dos planetas, R1/R2R_1/R_2, y entre sus densidades medias de masa, ρ1/ρ2\rho_1/\rho_2.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Refracción de la luz. Reflexión total. Fibras ópticas. Explicar el fenómeno de refracción enunciando sus leyes. Explicar la reflexión total definiendo el ángulo límite. Describir la fibra óptica enumerando algunas aplicaciones.
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