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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2020Ordinaria

Física · País Vasco 2020

8 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Debes responder a CUATRO de los siguientes ocho ejercicios propuestos. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. Esta prueba escrita se compone de 8 ejercicios. Los ejercicios están distribuidos en dos bloques: Bloque A: consta de cuatro problemas, debes responder 2 de ellos. Bloque B: consta de cuatro cuestiones, debes responder 2 de ellas. En caso de responder a más preguntas de las estipuladas, las respuestas se corregirán en orden hasta llegar al número necesario. Cada problema tiene un valor de 3 puntos. Todos los apartados tienen igual valor. El resultado, correcto o incorrecto, de cada apartado no influirá en la valoración de los restantes. Cada cuestión se valora en un máximo de 2 puntos. Puede utilizarse una calculadora científica.

Ejercicio 1 · BLOQUE A: Problemas

1BLOQUE A: Problemas
3 puntos
Bloque AProblemas

Elija 2 problemas del Bloque A.

Sean dos hilos paralelos e infinitos, separados una distancia dd, que transportan sendas corrientes de intensidades I1I_1 e I2=4I1I_2 = 4I_1 respectivamente, en el mismo sentido. Calcular, entre ambos hilos y en el plano en el que se encuentran:
Datos
  • Campo magnético generado a una distancia rr por un conductor rectilíneo e infinito: B=μ0I2πrB = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m} / \text{A}
a
El campo magnético B⃗\vec{B} en módulo, dirección y sentido, a mitad de distancia entre los dos hilos conductores.1 pt
b
Los puntos en los que B⃗\vec{B} es nulo.1 pt
c
Repetir los cálculos anteriores, si I2I_2 invierte su sentido.1 pt

Ejercicio 1 · BLOQUE B: Cuestiones

1BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Elija 2 cuestiones del Bloque B.

Reflexión y refracción de ondas: concepto, índice de refracción, leyes... Conceptos de ángulo límite y reflexión total.

Ejercicio 2 · BLOQUE A: Problemas

2BLOQUE A: Problemas
3 puntos
Bloque AProblemas

Elija 2 problemas del Bloque A.

Un satélite de 2500 kg2500\,\text{kg} de masa gira alrededor de la Tierra en una órbita circular de 3⋅104 km3 \cdot 10^4\,\text{km} de radio.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • RT=6,37⋅106 mR_T = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
¿Cuál será el valor de la gravedad en esa órbita?1 pt
b
¿Cuánto vale la velocidad angular del satélite?1 pt
c
Si por alguna circunstancia la velocidad del satélite se anulara, éste empezaría a caer sobre la Tierra. ¿Con qué velocidad llegará a la superficie terrestre?1 pt

Ejercicio 2 · BLOQUE B: Cuestiones

2BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Elija 2 cuestiones del Bloque B.

Leyes de Kepler. Enunciados. Deducción de la 3ª ley para órbitas circulares, a partir de la ley de Gravitación.

Ejercicio 3 · BLOQUE A: Problemas

3BLOQUE A: Problemas
3 puntos
Bloque AProblemas

Elija 2 problemas del Bloque A.

Una espira cuadrada de 5 cm5\,\text{cm} de lado está en el interior de un campo magnético uniforme (ver figura). Sabiendo que el valor del campo magnético BB, que es perpendicular al papel y está dirigido hacia fuera, es de 0,4 T0{,}4\,\text{T}, determinar el valor de la f.e.m inducida e indicar el sentido de la corriente en la espira en los siguientes casos:
Espira cuadrada de 5 cm en un campo magnético uniforme de 0,4 T que sale del papel.
a
El valor del campo magnético se duplica en 0,10{,}1 segundos.1 pt
b
El campo magnético cambia de sentido en 33 segundos.1 pt
c
La espira se mueve hacia la derecha con una velocidad de 2 cm/s2\,\text{cm/s} durante 1 s1\,\text{s}.1 pt

Ejercicio 3 · BLOQUE B: Cuestiones

3BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Elija 2 cuestiones del Bloque B.

Lupa. Descripción. Esquema de la formación de imágenes. Aumento.

Ejercicio 4 · BLOQUE A: Problemas

4BLOQUE A: Problemas
3 puntos
Bloque AProblemas

Elija 2 problemas del Bloque A.

Sea un recipiente con agua cuya superficie está cubierta por una capa de aceite.
Datos
  • n1(aire)=1n_1(\text{aire}) = 1
  • n2(aceite)=1,45n_2(\text{aceite}) = 1{,}45
  • n3(agua)=1,33n_3(\text{agua}) = 1{,}33
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Diagrama de capas de aire, aceite y agua con un rayo incidente a 45 grados.
a
Haz un diagrama que indique la trayectoria de los rayos de luz al pasar del aire al aceite y del aceite al agua.1 pt
b
Determina el ángulo de refracción en el agua si un rayo de luz incide desde el aire sobre la capa de aceite con un ángulo de 45∘45^\circ. ¿Con qué velocidad se desplazará la luz por el aceite? Si el espesor de la capa de aceite es de 3 cm3\,\text{cm}, ¿qué tiempo tardará en atravesarla?1 pt
c
Supón que un haz de luz procedente del fondo del recipiente pasa del agua al aceite. Calcula el ángulo de incidencia en la superficie de separación entre el agua y el aceite para que la luz no pase al aire.1 pt

Ejercicio 4 · BLOQUE B: Cuestiones

4BLOQUE B: Cuestiones
2 puntos
Bloque BCuestiones

Elija 2 cuestiones del Bloque B.

Líneas de fuerza y superficies equipotenciales en el campo gravitatorio creado por una masa puntual (o esférica).