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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2015Ordinaria

Física · Murcia 2015

6 ejercicios

Instrucciones

Escoge uno de los dos exámenes propuestos (opción A u opción B) y contesta a todas las preguntas planteadas (dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas)
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Relatividad especial. Postulados y repercusiones.

Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Momento lineal y conservación.

Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
Colgamos dos masas idénticas de dos muelles A y B de igual longitud pero distinta constante elástica. La constante del muelle A es el triple que la del B. Razona si, tras la elongación, la longitud del muelle A es: el triple que la del muelle B, la tercera parte, o ninguna de las dos.

Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
La edad de la Tierra es 4,54{,}5 mil millones de años. El período de semidesintegración del uranio-235 es 704704 millones de años. ¿Qué porcentaje de uranio-235 natural hay en la actualidad en la Tierra respecto a la cantidad inicial?

Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
Veamos algunos aspectos gravitatorios basados en la película de ciencia ficción Interstellar (Óscar de 2015 a los mejores efectos visuales, asesorada por el físico teórico Kip Thorne).
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • masa del Sol =1,99⋅1030 kg= 1{,}99 \cdot 10^{30}\,\text{kg}
  • radio orbital de Saturno =1,43⋅1012 m= 1{,}43 \cdot 10^{12}\,\text{m}
a
La película comienza con el viaje de la nave espacial Endurance hacia Saturno. Calcula el período orbital de Saturno alrededor del Sol.1 pt
b
La gravedad en el planeta Miller es el 130%130\% de la gravedad de la Tierra. Si suponemos que la masa de Miller es la misma que la de nuestro planeta, calcula a cuántos radios terrestres equivale el radio de Miller.1 pt
c
Gargantúa es un agujero negro supermasivo cuya masa es 100100 millones de veces la masa del Sol. Determina el radio máximo que puede tener Gargantúa sabiendo que del agujero negro no puede escapar la luz.1 pt

Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
Vamos a extraer algo de física del reciente festival SOS 4.8 de Murcia.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m} / \text{A}
a
En la iluminación había un LED azul de 460 nm460\,\text{nm} y un láser rojo de 780 nm780\,\text{nm}. Indica qué fotón de esas dos luces posee mayor energía, y determina cuántas veces es más energético uno que otro.1 pt
b
La bobina de un altavoz tiene 5 cm5\,\text{cm} de longitud y consta de 200200 espiras. Por ella circula una corriente de 5 A5\,\text{A}. Calcula el campo magnético creado en el interior de la bobina.1 pt
c
Había 30.00030.000 personas aplaudiendo a Morrisey. El aplauso de cada persona era de 40 dB40\,\text{dB}. ¿Cuántos decibelios produjo el aplauso de todas a la vez?1 pt

Ejercicio 7

7
1 punto
Preguntas de teoría
Ley de la gravitación universal.

Ejercicio 8

8
1 punto
Preguntas de teoría
Interacciones fundamentales.

Ejercicio 9

9
1 punto
Cuestiones
Queremos aumentar la potencia de una lente biconvexa simétrica. Para conseguirlo, describe razonadamente cómo deberíamos modificar (aumentando o disminuyendo) tanto su radio de curvatura como su índice de refracción.

Ejercicio 10

10
1 punto
Cuestiones
El terremoto de Nepal del pasado abril desencadenó en el Everest una enorme avalancha de nieve. Calcula la energía de 10.00010.000 toneladas de nieve tras caer desde los 7.000 m7.000\,\text{m} de altura a los 6.500 m6.500\,\text{m}.

Ejercicio 11

11
3 puntos
Problemas
Charles Townes, fallecido en enero de este año, fue laureado con el premio Nobel de Física en 1964 por la invención del máser, un aparato precursor del láser que emite radiación de microondas cuya longitud de onda es 1,26 cm1{,}26\,\text{cm}.
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
a
Si un máser emite ondas esféricas con una potencia de 10−10 W10^{-10}\,\text{W}, calcula la intensidad a 50 cm50\,\text{cm} del punto emisor.1 pt
b
La radiación se produce en una cavidad metálica dentro de la cual se forman ondas estacionarias. Indica dos posibles valores para la longitud de la cavidad.1 pt
c
Se emite radiación (un fotón) cuando una molécula de amoníaco realiza una transición entre dos niveles energéticos. Calcula la diferencia de energía, en eV, entre dichos niveles y el momento lineal de un fotón de microondas.1 pt

Ejercicio 12

12
3 puntos
Problemas
Campo eléctrico, y Año Internacional de la Luz. En el llamado “efecto Kerr” al aplicar un campo eléctrico a un material éste presenta dos índices de refracción distintos.
Datos
  • 1/4πε0=9⋅109 N⋅m2/C21 / 4 \pi \varepsilon_0 = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{C}^2
a
Calcula el valor del campo eléctrico en el interior de dos placas de un condensador conectadas a una diferencia de potencial de 105 V10^5\,\text{V} y separadas 1 cm1\,\text{cm}.1 pt
b
Halla el valor del campo eléctrico en el punto medio entre dos cargas opuestas de +3+3 y −3 mC-3\,\text{mC} que están separadas 50 cm50\,\text{cm}. Calcula también el potencial eléctrico en dicho punto.1 pt
c
Debido al efecto Kerr un material adquirió valores de 1,621{,}62 y 1,531{,}53 para sus dos índices de refracción. Calcula las dos velocidades de la luz en el material, y las dos longitudes de onda en el material para una luz de 700 nm700\,\text{nm} en el vacío.1 pt