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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2019Extraordinaria

Física · Navarra 2019

4 ejercicios

Instrucciones

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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite de masa m=2000 kgm = 2000\,\text{kg} gira alrededor de la Tierra en una órbita circular. En dicha órbita la intensidad de campo gravitatorio es la mitad que en la superficie de la Tierra.
Datos
  • g0=9,81 m/s2g_0 = 9{,}81\,\text{m/s}^2
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
a
¿Cuál es el radio de la órbita?1 pt
b
¿Cuál es el periodo de revolución del satélite expresado en horas?0,75 pts
c
¿Qué energía hay que comunicar al satélite para que desde esa órbita escape a la atracción terrestre?0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
La ecuación de una onda armónica que se propaga en una cuerda viene dada, en unidades del S.I., por la siguiente ecuación:y(x,t)=0,4sen⁡(4t−2πx+π6)y(x, t) = 0{,}4 \sen(4t - 2\pi x + \frac{\pi}{6})Determinar:
a
La velocidad de propagación de la onda, la longitud de onda, el periodo y la frecuencia.1 pt
b
La máxima velocidad de cualquier partícula de la cuerda0,75 pts
c
La aceleración transversal del punto de la cuerda situado en x=1 mx = 1\,\text{m} en el instante t=10 st = 10\,\text{s}0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • K=9⋅109 N m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2
  • Todas las coordenadas están expresadas en metros
a
Definición de potencial eléctrico. Ecuación del potencial eléctrico creado por una carga puntual. Unidades. Potencial de un sistema de cargas.1,25 pts
b
Una carga puntual de valor q1=2 μCq_1 = 2\,\mu\text{C} está situada en el punto A de coordenadas (3,0) m(3,0)\,\text{m}. Otra carga q2=−4 μCq_2 = -4\,\mu\text{C} se encuentra en el punto B (−3,0) m(-3,0)\,\text{m}. ¿Cuál es el valor del potencial eléctrico en los puntos C(0,2) mC(0,2)\,\text{m} y D(0,4) mD(0,4)\,\text{m}? ¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga q=−2 μCq = -2\,\mu\text{C} si ésta se traslada desde el punto C al D? Explicar el significado del signo en el valor del trabajo.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Reflexión y refracción: Definición y Leyes. Hacer un dibujo explicativo del fenómeno que ocurre1,25 pts
b
Una lente forma, de un objeto real, una imagen real de tamaño, en valor absoluto, tres veces mayor. Si el objeto está a 20 cm20\,\text{cm} de la lente, ¿Cuál es la potencia de la lente expresada en dioptrías? Dibujar el diagrama de rayos1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Se ilumina una superficie metálica con luz cuya longitud de onda es de 300 nm300\,\text{nm}. El trabajo de extracción del metal es 2,46 eV2{,}46\,\text{eV}. Calcular
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
La energía cinética máxima de los electrones emitidos por el metal1 pt
b
La longitud de onda umbral del metal0,75 pts
c
La longitud de onda de De Broglie de los electrones emitidos con la máxima energía cinética posible.0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
El sonido emitido por un altavoz tiene un nivel de intensidad sonora de 60 dB60\,\text{dB} a una distancia de 2 m2\,\text{m} de él. Si el altavoz se considera como una fuente puntual,
Datos
  • I0=1,0⋅10−12 W m−2I_0 = 1{,}0 \cdot 10^{-12}\,\text{W m}^{-2}
a
Calcular la potencia del sonido emitido por el altavoz1 pt
b
Calcular el nivel de intensidad sonora a 10 m10\,\text{m} de distancia1 pt
c
¿A qué distancia dejamos de escuchar el sonido?0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • mprotoˊn=1,67⋅10−27 kgm_{\text{protón}} = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • qprotoˊn=1,6⋅10−19 Cq_{\text{protón}} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Enunciar la fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Explicar cada uno de sus términos. Hacer un dibujo que contenga todas las magnitudes que intervienen1,25 pts
Sistema de ejes cartesianos X, Y, Z
b
En una región del espacio existe un campo magnético uniforme de valor B⃗=200i⃗ mT\vec{B} = 200\vec{i}\,\text{mT}. Un protón se mueve en dicha región con una velocidad v⃗=2⋅103j⃗ m/s\vec{v} = 2 \cdot 10^3\vec{j}\,\text{m/s}. Dibujar la órbita que describe y calcular su radio y el tiempo que tarda en recorrer media circunferencia1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Analogías y diferencias entre los campos gravitatorio y eléctrico
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