Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2014Extraordinaria

Física · Castilla y León 2014

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • g0=9,80 m s−2g_0 = 9{,}80\,\text{m s}^{-2}
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RT=6,37⋅106 mR_T = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • K0=1/(4πϵ0)=9,00⋅109 N m2 C−2K_0 = 1/(4 \pi \epsilon_0) = 9{,}00 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
  • e=1,60⋅10−19 Ce = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp=1,67⋅10−27 kgm_p = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • c0=3,00⋅108 m s−1c_0 = 3{,}00 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,60⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
OPTATIVIDAD: EL ALUMNO DEBERÁ ELEGIR OBLIGATORIAMENTE UNA DE LAS DOS OPCIONES QUE SE PROPONEN (A o B) Y DESARROLLAR LOS 5 EJERCICIOS DE LA MISMA. CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN: Todos los ejercicios se puntuarán de la misma manera: sobre un máximo de 2 puntos. La calificación final se obtendrá sumando las notas de los 5 ejercicios de la opción escogida. • Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán ir acompañadas de los razonamientos oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las distintas magnitudes físicas deberán escribirse con las unidades adecuadas. En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde podrá encontrar (en su caso) los valores que necesite.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Calcule el valor de la gravedad a una altura sobre la superficie de la Tierra igual a la cuarta parte de su radio. ¿Cuánto pesará un objeto de masa 100 kg100\,\text{kg} a dicha altura?1 pt
b
Si no existiese atmósfera y se dejase caer el objeto anterior desde dicha altura, ¿con qué velocidad llegaría a la Tierra?1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
Explique razonadamente cómo varía la energía mecánica de un oscilador armónico si:
a
Se duplica la amplitud.1 pt
b
Se duplica la amplitud y se reduce la frecuencia a la mitad.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2 puntos
Un haz luminoso de λaire=600 nm\lambda_{\text{aire}} = 600\,\text{nm} de longitud de onda en el aire, pasa de ese medio al diamante (índice de refracción ndiamante=2,42n_{\text{diamante}} = 2{,}42).
a
Calcule la frecuencia y la longitud de onda de esta radiación monocromática cuando recorre el diamante.1 pt
b
¿De cuál de los dos medios, aire o diamante, debe proceder el rayo para que se produzca reflexión total al pasar al otro? ¿cuál es el valor del ángulo límite?1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
a
¿Para qué sirve un espectrómetro de masas? Explique brevemente su funcionamiento con ayuda de un esquema en el que se muestre la trayectoria de las partículas.1,1 pts
b
Cite tres regiones características del espectro electromagnético y una aplicación tecnológica propia de cada una de ellas.0,9 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Enuncie los distintos modos de desintegración radiactiva que se dan espontáneamente en la naturaleza y explique brevemente en qué consisten.1,2 pts
b
Complete las siguientes reacciones nucleares, sustituyendo el signo “?” por lo que corresponda en cada caso. Indique, en cada reacción, qué modo de desintegración interviene.X88228X2882228Ra→X89228X2892228Ac+X−10X2−120e\ce{^{228}_{88}Ra -> ^{228}_{89}Ac + ^{0}_{-1}e}X84209X2842209Po→X82205X2822205Pb+X24X2224α\ce{^{209}_{84}Po -> ^{205}_{82}Pb + ^{4}_{2}\alpha}0,8 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
La Luna describe una órbita circular en torno a la Tierra, con un periodo de 27,327{,}3 días y un radio de 3,84⋅105 km3{,}84 \cdot 10^5\,\text{km}. Aplicando las leyes de Kepler, determine el periodo de un satélite artificial que gira alrededor de la Tierra a una altura sobre su superficie igual al radio terrestre.1 pt
b
Explique si la Luna y el satélite artificial mencionado tienen la misma velocidad areolar.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
a
¿Qué es una onda estacionaria? Represente gráficamente las tres ondas estacionarias de menor frecuencia producidas en una cuerda fija por sus dos extremos.1,2 pts
b
De todas las frecuencias posibles con las que puede vibrar dicha cuerda, ¿a qué se llama frecuencia fundamental y qué relación tiene con las demás frecuencias?0,8 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2 puntos
Un rayo de luz incide desde el aire sobre la cara vertical de un bloque de vidrio, de forma cúbica y de índice de refracción n1=1,5n_1 = 1{,}5, con un ángulo de incidencia αi=30∘\alpha_i = 30^{\circ}. Sobre la cara superior de este bloque se coloca una plancha de otro vidrio de diferente índice de refracción.
Diagrama de un rayo de luz incidiendo en un bloque de vidrio con una plancha superior, mostrando el ángulo de incidencia alfa_i y el índice n1=1,5.
a
¿Cuál debe ser el valor máximo del índice de refracción del vidrio de la plancha para que exista reflexión total en la superficie de contacto entre el bloque y la plancha?1 pt
b
Si el índice de refracción de dicho vidrio es mayor que el calculado en el apartado anterior, ¿saldrá el rayo por la cara superior? Justifique la respuesta y realice un diagrama ilustrativo de la marcha de rayos.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
Indique, de forma razonada, si es verdadera o falsa cada una de las dos afirmaciones siguientes:
a
Las corrientes inducidas se generan exclusivamente cuando hay movimiento relativo entre el imán y el circuito.1 pt
b
La intensidad de corriente inducida en un circuito depende de la rapidez con la que se modifique el flujo magnético.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
La longitud de onda de un haz luminoso en el aire es λ=600 nm\lambda = 600\,\text{nm}.
a
Calcule la frecuencia de la onda.0,5 pts
b
Estudie si dicha onda produce corriente fotoeléctrica cuando incide sobre dos metales diferentes, cuyas energías de extracción valen W0,1=2 eVW_{0,1} = 2\,\text{eV} y W0,2=3 eVW_{0,2} = 3\,\text{eV}.1,5 pts
Ver este ejercicio