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Física · Comunidad Valenciana 2025

11 ejercicios

Instrucciones

BAREMO DEL EXAMEN: el alumnado realizará 6 preguntas: el ejercicio etiquetado como obligatorio más una de las opciones de cada una de las otras cinco preguntas propuestas. La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos. Se permite el uso de calculadoras siempre que no sean gráficas o programables y que no puedan realizar cálculo simbólico ni almacenar datos o fórmulas en memoria. Los resultados deberán estar siempre debidamente justificados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico. TACHA CLARAMENTE todo aquello que no deba ser evaluado.

1Opción A

2 puntos

Pregunta 1ProblemaCampo gravitatorio

Elija una de las dos opciones (A o B).

Dos estrellas, A y B, del sistema IK Pegasi se encuentran en la posición indicada en la figura, separadas entre sí una distancia

6d

. Calcula razonadamente:

Datos

$d = 5 \cdot 10^9\,\text{m}$
$G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2$
$M_A = 3{,}3 \cdot 10^{30}\,\text{kg}$
$M_B = 2{,}3 \cdot 10^{30}\,\text{kg}$

Diagrama de dos estrellas A y B en el eje x separadas 6d, con el punto P en el eje y a una altura 4d.

El vector campo gravitatorio total en el punto

P(0, 4d)

.1 pt

1 pt

La energía potencial de un cuerpo de masa

1\,\text{kg}

situado en el punto

P

. ¿Qué velocidad mínima deberá tener dicho cuerpo para alejarse indefinidamente del sistema estelar, partiendo del punto

P

?1 pt

1 pt

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1Opción B

2 puntos

Pregunta 1ProblemaCampo gravitatorio

Elija una de las dos opciones (A o B).

Una estación espacial gira alrededor de un planeta describiendo una órbita circular con una velocidad

v = 6{,}7\,\text{km/s}

. Deduce razonadamente:

Datos

$g_0 = 9\,\text{m/s}^2$
$R = 5500\,\text{km}$

La expresión simbólica de la altura

h

, a la que se encontrará la estación espacial respecto a la superficie del planeta, en función de las magnitudes proporcionadas (

v

g_0

R

). Calcula su valor numérico.1 pt

1 pt

La expresión simbólica de la aceleración de la gravedad,

g

, en función de la altura,

h

, y de la aceleración en la superficie del planeta,

g_0

. Calcula su valor numérico para la posición en la que se encuentra la estación espacial.1 pt

1 pt

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1,5 puntos

Pregunta 2CuestiónCampo electromagnético

Una trabajadora de una planta de electrolisis para la producción de cloro, realiza tareas de mantenimiento debajo de un cable conductor, por el que circula una corriente de

18\,\text{kA}

que se puede considerar rectilínea e indefinida. El cable se encuentra a

4\,\text{m}

sobre el suelo, como muestra la figura. Calcula el vector campo magnético sobre la cabeza de la trabajadora (a una altura de

1{,}6\,\text{m}

) y representa dicho vector conjuntamente con la corriente que circula por el cable. Justifica la respuesta, indicando la ley física en que se fundamenta y el significado de cada una de las magnitudes que intervienen. El Real Decreto 299/2016, contra los riesgos relacionados con la exposición a campos electromagnéticos, establece que la exposición a un campo magnético estático no debe superar los

2\,\text{T}

¿está protegida la trabajadora en base a esta normativa?

Datos

$\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T m/A}$

Esquema de un cable a altura y=4m con corriente I y una trabajadora a altura h=1,6m, incluyendo sistema de ejes cartesianos.

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3Opción A

1,5 puntos

Pregunta 3CuestiónCampo electromagnético

Elija una de las dos opciones (A o B).

Se tiene una carga positiva,

Q

, en el origen de coordenadas y otra

-Q

en el punto

(a, 0)

con

a > 0

. Obtén razonadamente, con ayuda de una representación vectorial, el sentido del campo eléctrico total producido por ambas cargas, a la izquierda de la carga positiva (

x < 0

), a la derecha de la carga negativa (

x > a

) y en el tramo comprendido entre las dos cargas (

0 < x < a

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3Opción B

1,5 puntos

Pregunta 3CuestiónCampo electromagnético

Elija una de las dos opciones (A o B).

Una espira cuadrada de

20\,\text{cm}

de lado se sitúa en el seno de un campo magnético uniforme. El módulo del campo magnético varía en función del tiempo, como se indica en la figura adjunta, y su dirección es perpendicular al plano de la espira. Calcula razonadamente el valor de la fuerza electromotriz inducida en la espira. Dibuja el campo magnético y la corriente inducida sobre la espira, razonando su sentido.

Gráfica del campo magnético B (mT) frente al tiempo (s) mostrando un crecimiento lineal desde (0,0) hasta (2, 2).

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4Opción A

1,5 puntos

Pregunta 4CuestiónVibraciones y ondas

Elija una de las dos opciones (A o B).

Una onda armónica transversal se propaga en el sentido positivo del eje

x

. Las gráficas muestran la elongación de la onda en el instante

t = 0\,\text{s}

y en la posición

x = 0\,\text{m}

. Determina la amplitud de la onda, el periodo, la pulsación o frecuencia angular, la longitud de onda y la velocidad de propagación.

Gráfica de elongación Y (cm) frente a posición X (cm) en t=0s.

Gráfica de elongación Y (cm) frente a tiempo t (s) en x=0cm.

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4Opción B

1,5 puntos

Pregunta 4CuestiónVibraciones y ondas

Elija una de las dos opciones (A o B).

Dos compresores de aire acondicionado están separados una distancia de

100\,\text{m}

. El primero emite ruido con una potencia sonora de

4\,\mu\text{W}

. El nivel sonoro en el punto equidistante entre ellos es de

25\,\text{dB}

. Calcula en ese punto el nivel sonoro debido a cada uno de los compresores. Calcula la potencia sonora emitida por el segundo compresor. Desprecia la absorción del aire y el efecto de los objetos situados en el entorno. Considera que las ondas sonoras son esféricas.

Datos

$I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2$

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5Opción A

2 puntos

Pregunta 5ProblemaVibraciones y ondas

Elija una de las dos opciones (A o B).

La posición de un cuerpo, de masa

m = 1{,}5\,\text{g}

, que oscila respecto a su posición de equilibrio, está descrita por la función

x(t) = 0{,}10 \cos(10\pi t + \frac{\pi}{2})

en unidades del Sistema Internacional.

¿Qué tipo de movimiento realiza el cuerpo? Calcula el período de oscilación, así como la posición y la velocidad del cuerpo para

t = 1\,\text{s}

.1 pt

1 pt

Calcula la energía mecánica total del cuerpo, su energía cinética y su energía potencial en el instante en que la posición del cuerpo se corresponde con la mitad de la amplitud del movimiento.1 pt

1 pt

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5Opción B

2 puntos

Pregunta 5ProblemaVibraciones y ondas

Elija una de las dos opciones (A o B).

Un objeto de

12\,\text{cm}

de altura se sitúa a

15\,\text{cm}

, a la izquierda, de una lente de

4

dioptrías.

Dibuja un esquema de rayos con la posición del objeto, de la lente y de la imagen. Calcula la posición de la imagen y su tamaño. Indica las características de la imagen que se forma.1 pt

1 pt

¿Qué distancia habrá que mover el objeto y en qué sentido, para que la imagen que se forme sea invertida y de tamaño

4\,\text{cm}

?1 pt

1 pt

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6Opción A

1,5 puntos

Pregunta 6CuestiónFísica relativista, nuclear, cuántica y de partículas

Elija una de las dos opciones (A o B).

{}^{218}_{84}\text{Po}

se desintegra con un periodo de semidesintegración de

183\,\text{s}

, emitiendo partículas alfa y se transforma en un isótopo del plomo,

{}^{a}_{b}\text{Pb}

. Determina razonadamente los números másico y atómico del isótopo del plomo. En un cierto instante, en una muestra se determina que hay

1{,}0\,\text{mg}

de polonio-218, calcula la masa de polonio-218 que había diez minutos antes.

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6Opción B

1,5 puntos

Pregunta 6CuestiónFísica relativista, nuclear, cuántica y de partículas

Elija una de las dos opciones (A o B).

Una nave espacial viaja con velocidad

v = 2{,}1 \cdot 10^8\,\text{m/s}

desde la Tierra hasta la estrella de Barnard, situada a una distancia

d = 5{,}98

años luz. Se mide la duración del viaje en la Tierra y en la nave, ¿en cuál de estos dos sistemas de referencia inerciales se mide el tiempo propio? ¿Qué duración tiene el viaje en cada uno de estos dos sistemas? Razona las respuestas.

Datos

$c = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}$

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Instrucciones

Ejercicio 1 · Opción A

Ejercicio 1 · Opción B

Ejercicio 2

Ejercicio 3 · Opción A

Ejercicio 3 · Opción B

Ejercicio 4 · Opción A

Ejercicio 4 · Opción B

Ejercicio 5 · Opción A

Ejercicio 5 · Opción B

Ejercicio 6 · Opción A

Ejercicio 6 · Opción B