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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2023Ordinaria

Física · Navarra 2023

8 ejercicios

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite de 400kg400\,\text{kg} orbita a una distancia de 4106m4 \cdot 10^6\,\text{m} de la superficie terrestre en una órbita circular. Hallar:
a)0,5 pts
Velocidad del satélite.
b)1 pts
Energía mecánica del satélite.
c)1 pts
Debido a rozamientos, el satélite pasa a una órbita menor de valor 3106m3 \cdot 10^6\,\text{m} de la superficie terrestre. Hallar el porcentaje en el que varía su velocidad y su energía, indicando si aumenta o disminuye.

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una onda sonora, que suponemos armónica, se propaga con una velocidad de 330m/s330\,\text{m/s} en el sentido positivo del eje X. La frecuencia es de 10kHz10\,\text{kHz} y la amplitud de oscilación de las moléculas del medio es de 2104m2 \cdot 10^{-4}\,\text{m}. En el instante inicial, la elongación en el origen es de 1104m1 \cdot 10^{-4}\,\text{m}, y su velocidad es negativa. Hallar:
a)1,5 pts
Periodo, longitud de onda y la expresión matemática de la onda.
b)0,5 pts
¿Cuál es la diferencia de fase entre dos puntos separados una distancia 0,0165m0{,}0165\,\text{m}?
c)0,5 pts
Hallar la velocidad de vibración del origen en t=5104st = 5 \cdot 10^{-4}\,\text{s}.

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
En una región del espacio hay un campo eléctrico de E=20Vmi\vec{E} = 20\,\frac{\text{V}}{\text{m}} \vec{i}. Dados los puntos A=(0,0)mA = (0, 0)\,\text{m} y B=(4,0)mB = (4, 0)\,\text{m}:
a)1 pts
¿En cuál de los dos puntos anteriores el potencial es mayor? Hallar la diferencia de potencial entre A y B.
b)1,5 pts
Si soltamos una partícula de carga q=109Cq = 10^{-9}\,\text{C} y masa m=1010kgm = 10^{-10}\,\text{kg} en el punto A=(0,0)mA = (0, 0)\,\text{m} con una velocidad v=10m/si\vec{v} = 10\,\text{m/s} \vec{i}, ¿cuánto vale el vector aceleración de la partícula? ¿Con qué velocidad llegará al punto B?

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a)1 pts
Leyes de Faraday y Lenz.
b)1,5 pts
Una varilla de longitud 20cm20\,\text{cm} desliza sobre unas guías conductoras en el seno de un campo BB, hacia dentro del papel, de valor 2T2\,\text{T}. Si la varilla se mueve con velocidad de 4m/s4\,\text{m/s} constante y el valor de la resistencia es de 2Ω2\,\Omega, hallar:
Diagrama de una varilla conductora de 20 cm moviéndose con velocidad v en un campo magnético uniforme (representado por aspas) conectada a una resistencia R.
Diagrama de una varilla conductora de 20 cm moviéndose con velocidad v en un campo magnético uniforme (representado por aspas) conectada a una resistencia R.
b.1)0,25 pts
El valor de la fem inducida.
b.2)0,5 pts
Valor y sentido de la corriente inducida.
b.3)0,5 pts
Calcular la fuerza magnética que actúa sobre la varilla. ¿Qué fuerza es necesario hacer sobre ella para que mantenga su velocidad constante?
b.4)0,25 pts
¿Hacia dónde se mueven los electrones en la varilla?

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
a)1 pts
Intensidad sonora. Definición y unidades. Intensidad umbral.
b)1,5 pts
Un observador se encuentra a 3m3\,\text{m} de distancia de un altavoz que tiene una potencia de 20W20\,\text{W}.
b.1)0,5 pts
Si suponemos que el altavoz emite en todas las direcciones, ¿cuál es el nivel de intensidad sonora a esa distancia?
b.2)0,5 pts
¿A qué distancia debe situarse para que la intensidad de la onda que le alcance sea el doble que la inicial?
b.3)0,5 pts
¿A qué distancia dejará de oírlo?

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Queremos utilizar una lente de focal 20cm20\,\text{cm} para obtener una imagen de tamaño el doble de un objeto. Donde estará colocado el objeto y la imagen:
a)0,5 pts
Si queremos que la imagen sea derecha.
b)0,5 pts
Si queremos que la imagen sea invertida.
c)0,5 pts
Realiza el trazado de rayos, a escala, en las dos situaciones anteriores.
d)1 pts
Si ahora utilizamos una lente divergente con el mismo valor de distancia focal y queremos que el tamaño de la imagen sea la mitad, ¿es posible obtener una imagen derecha? ¿Es posible obtener una imagen invertida? En caso afirmativo, calcula las posiciones del objeto y la imagen.

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
a)1,5 pts
Define frecuencia umbral y trabajo de extracción. Explica la siguiente representación gráfica.
Gráfica de la energía cinética máxima del electrón frente a la frecuencia de la radiación incidente, mostrando el umbral f0.
Gráfica de la energía cinética máxima del electrón frente a la frecuencia de la radiación incidente, mostrando el umbral f0.
b)1 pts
En un experimento sobre el efecto fotoeléctrico se construye un circuito ideal de corriente continua con un tubo de vacío con dos placas metálicas en su interior conectadas a una pila. Si se ilumina el cátodo metálico con luz monocromática de 250nm250\,\text{nm}, se observa que hay paso de corriente. Si invertimos la polaridad de la pila, se invierte el sentido del campo eléctrico en el interior del tubo. Al ir variando el voltaje de la pila, se observa que, cuando esta son 2voltios2\,\text{voltios}, el amperímetro no marca paso de corriente.
b.1)0,25 pts
¿Cuál es la función de trabajo?
b.2)0,25 pts
¿Cuál es la frecuencia umbral del cátodo?
b.3)0,5 pts
¿Qué voltaje debe tener la pila para que se anule la corriente cuando se ilumina el cátodo con una luz de 1015Hz10^{15}\,\text{Hz}?

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Fuerza magnética sobre una corriente eléctrica. Explicar el movimiento de las cargas dentro del conductor. Deducción de la fórmula planteando el conductor perpendicular al campo. Dibujar los vectores B\vec{B}, v\vec{v} y F\vec{F}.