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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2018Extraordinaria

Física · Cantabria 2018

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
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
Una onda se propaga transversalmente por una cuerda en sentido positivo del eje x. El período de dicho movimiento es de 4 s4\,\text{s} y la distancia que recorre un punto de la cuerda entre posiciones extremas es de 30 cm30\,\text{cm}.
a
Si la distancia mínima que separa dos puntos de la cuerda que oscilan en fase es de 80 cm80\,\text{cm}, ¿cuál es la velocidad de propagación de la onda?; ¿cuál es el número de onda?1 pt
b
Escribe la ecuación de la onda suponiendo que su elongación inicial en el punto x=0x = 0 es nula (y(0,0)=0y(0, 0) = 0).1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Un objeto de 15 cm15\,\text{cm} de altura se coloca a 1,2 m1{,}2\,\text{m} de una lente delgada y se obtiene una imagen derecha y virtual, de 0,75 m0{,}75\,\text{m} de altura:
a
Calcula la distancia focal y la potencia de la lente. ¿A qué tipo de lente se corresponde?0,75 pts
b
Realiza el trazado de rayos correspondiente.0,75 pts
c
La miopía es un defecto de la vista, en qué consiste y cómo se corrige.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El trabajo de extracción de electrones para un determinado metal es de 4,34 eV4{,}34\,\text{eV} (6,944⋅10−19 J6{,}944 \cdot 10^{-19}\,\text{J}).
a
Calcula cuál es la longitud de onda máxima para producir el efecto fotoeléctrico en dicho metal.1 pt
b
Si se ilumina el metal con una luz de longitud de onda λmax/2\lambda_{\text{max}} / 2 ¿qué energía cinética máxima adquieren los electrones? (si no has obtenido el resultado anterior toma un valor razonable para realizar el cálculo).1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Dos masas iguales y de valor 1000 kg1000\,\text{kg} se hallan sobre el eje X situadas en los puntos (−6,0)(-6, 0) y (6,0)(6, 0) respectivamente.
Datos
  • Todas las distancias expresadas en metros
a
Expresa correctamente la fuerza que experimenta una masa m=100 kgm = 100\,\text{kg}, situada en el punto (0,8)(0, 8), así como el potencial en ese punto debido a las otras dos masas.0,75 pts
b
Calcula el trabajo realizado por la gravedad para llevar la masa mm desde el punto (0,0)(0, 0) al punto p(0,8)p(0, 8).0,75 pts
c
Enuncia el principio de superposición.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Un electrón se dirige, en el vacío, con velocidad v⃗=−8⋅107j⃗ m/s\vec{v} = -8 \cdot 10^7 \vec{j}\,\text{m/s} hacia un conductor rectilíneo infinito, perpendicular a su trayectoria por el que circula una corriente en sentido ascendente de 2 A2\,\text{A}. Determina:
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N/A2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N/A}^2
a
El vector campo magnético que crea el conductor a una distancia del conductor de 2 metros2\,\text{metros}.1 pt
b
La fuerza magnética que el conductor ejerce sobre el electrón cuando está en ese punto.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
La expresión matemática de una onda transversal en una cuerda es y=0,3sen⁡(3πt−πx)y = 0{,}3 \sen(3\pi t - \pi x) donde xx e yy están expresados en metros y tt en segundos.
a
¿Cuál es la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda?1 pt
b
En un instante determinado, ¿cuál es la diferencia de fase entre dos puntos separados 1 metro1\,\text{metro}?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Un rayo de luz pasa desde un medio de índice de refracción 1,81{,}8 a otro medio de índice 1,31{,}3 a través de una superficie plana.
a
Si el ángulo de incidencia es de 30∘30^\circ, determina el ángulo de refracción y el de reflexión.0,75 pts
b
Calcula el ángulo (de incidencia) a partir del cual no se produce refracción.0,75 pts
c
Explica el fenómeno de la reflexión total y en qué condiciones se produce.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El X60X2260Co\ce{^{60}Co} es un isótopo radiactivo cuyo periodo de semidesintegración es de 5,25 an˜os5{,}25\,\text{años}.
a
Calcula su constante de desintegración.0,5 pts
b
¿Qué masa de X60X2260Co\ce{^{60}Co} tendremos al cabo de dos años si se tiene una masa inicial de 50 g50\,\text{g}?1 pt
c
Describe brevemente el proceso de desintegración en el que se emite una partícula α\alpha.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
El planeta Mercurio tiene una gravedad en su superficie de 0,3760{,}376 veces la terrestre y su radio es 0,380{,}38 veces el radio terrestre.
a
Obtén la masa de Mercurio.1 pt
b
Determina la velocidad de escape desde la superficie de Mercurio.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Dos partículas cargadas Q1=Q2=+2 μCQ_1 = Q_2 = +2\,\mu\text{C}, están situadas en los puntos Q1:(1,0)Q_1: (1, 0) y Q2:(−1,0)Q_2: (-1, 0). Todas las coordenadas están expresadas en metros.
a
Expresa correctamente el valor del campo eléctrico en el punto (0,1)(0, 1).0,75 pts
b
¿Qué valor debe tener una carga Q3Q_3 situada en (0,2)(0, 2) para que una carga situada en el punto (0,1)(0, 1) no experimente ninguna fuerza neta?0,75 pts
c
En el caso anterior, ¿cuánto vale el potencial eléctrico resultante en el punto (0,1)(0, 1) debido a las cargas Q1Q_1, Q2Q_2 y Q3Q_3?0,5 pts
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