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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2014Ordinaria

Física · Baleares 2014

12 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Puntuación. Preguntas 1 a 4: 1 punto cada una. Preguntas 5 i 6: 1 punto cada apartado. TEMPS: 1,5 HORES Los criterios generales de evaluación se comunicaron al profesorado en las reuniones de coordinación y están publicados en la web de la UIB. Los criterios específicos de evaluación se publicarán en la web de la UIB. Todas las respuestas se deben justificar.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
Contesta con concisión:
a
¿Qué son la fusión y la fisión nuclear?0,5 pts
b
¿De dónde proviene la energía liberada en estos procesos?0,5 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
Calcula la estimación en años de la antigüedad de una herramienta de madera que presenta una actividad de 1400014000 desintegraciones por día sabiendo que la misma masa de una muestra actual tiene una actividad de 12001200 desintegraciones por hora.
Datos
  • T1/2(X14X2214C)=5730 an˜osT_{1/2}(\ce{^{14}C}) = 5730\,\text{años}
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
¿Cuál es el periodo de un péndulo simple si vale 11 segundo menos que el periodo del péndulo simple de longitud doble?
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
La fig. P2 representa la órbita de un cometa alrededor del Sol. Para cada una de las magnitudes siguientes indica si el valor es el mismo en las posiciones A, B y C, o en qué punto tiene el valor más grande y en cuál el más pequeño:
Órbita elíptica de un cometa alrededor del Sol (S) con puntos marcados A (perihelio), B y C (afelio).
a
energía cinética0,25 pts
b
valor absoluto de la energía potencial gravitatoria0,25 pts
c
valor absoluto de la energía mecánica total0,25 pts
d
momento angular respecto del Sol0,25 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
¿Cuánto vale el ángulo límite de la luz cuando pasa desde aceite (índice de refracción: 1,441{,}44) a agua (índice de refracción: 1,331{,}33)?
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Seis cargas están en los vértices de un hexágono regular de lado 10 cm10\,\text{cm} como muestra la fig. P3. ¿Cuánto vale el módulo del campo eléctrico total en el punto P si q1=q2=q3=Qq_1 = q_2 = q_3 = Q, q4=2Qq_4 = 2Q y q5=q6=−Qq_5 = q_6 = -Q, con Q=2 nCQ = 2\,\text{nC}?
Hexágono regular con cargas q1 a q6 en sus vértices y un punto central P.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
La fuerza magnética por unidad de longitud entre dos hilos rectos, paralelos, que llevan la misma corriente es de 5,4 mN5{,}4\,\text{mN} por unidad de longitud cuando están separados 1 mm1\,\text{mm}. Calcula la fuerza por unidad de longitud si la separación se reduce hasta 0,7 mm0{,}7\,\text{mm}.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
La fig. P4 es la sección de una lente de vidrio de índice de refracción 1,61{,}6. En valor absoluto, los radios valen 10 cm10\,\text{cm} y 7,5 cm7{,}5\,\text{cm}. ¿Cuál es la distancia focal en centímetros y dioptrías de la lente delgada con estos radios? ¿Es una lente convergente o divergente?
Sección transversal de una lente menisco divergente.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
3 puntos
Datos
  • Masa de Marte MM=6,42⋅1023 kgM_M = 6{,}42 \cdot 10^{23}\,\text{kg}
  • Radio de Marte RM=3400 kmR_M = 3400\,\text{km}
  • Periodo de rotación de Marte T=24,62 hT = 24{,}62\,\text{h}
  • Masa de la Tierra MT=5,974⋅1024 kgM_T = 5{,}974 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
¿A qué altura debería estar un satélite para mantenerse en órbita sobre el mismo punto de la superficie de Marte?1 pt
b
En un planeta de 6⋅1024 kg6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}, la órbita geoestacionaria tiene un periodo de 2525 horas y un radio de 20000 km20000\,\text{km}. ¿Cuál es la energía mecánica total de un satélite de 3000 kg3000\,\text{kg} en esta órbita?1 pt
c
Determina el cociente entre los radios de las órbitas circulares alrededor de la Tierra y de Marte de un satélite de 2000 kg2000\,\text{kg} con una energía mecánica total de −109 J-10^9\,\text{J}.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
3 puntos
La fig. P5 representa dos espiras de 3 mm3\,\text{mm} y 5 mm5\,\text{mm} de radio, dentro de un plano, con corrientes eléctricas de 3 A3\,\text{A} en los sentidos de las flechas.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
Dos espiras concéntricas en un plano con corrientes en sentidos opuestos y un punto P a una distancia d del centro C.
a
Determina el campo magnético en el centro de las espiras (punto C).1 pt
b
Haz un esquema para mostrar cómo se podría poner un hilo conductor recto de longitud indefinida que pasase por el punto P a 9 mm9\,\text{mm} de C y el sentido de la corriente para anular el campo total en el punto C.1 pt
c
¿Qué intensidad debería pasar por el hilo conductor recto en la posición elegida en el apartado anterior para anular el campo en el punto C?1 pt
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
3 puntos
Las cargas q1=2,1 nCq_1 = 2{,}1\,\text{nC} y q2=−1,8 nCq_2 = -1{,}8\,\text{nC} están fijas en dos vértices de un cuadrado de 1,5 μm1{,}5\,\mu\text{m}. Una partícula q3q_3 de 10−27 kg10^{-27}\,\text{kg} con una carga de 1,5 nC1{,}5\,\text{nC} se mueve y pasa por A y B.
Esquema de un cuadrado con cargas q1 y q2 en los vértices inferiores y puntos A y B en los lados superior y derecho respectivamente.
a
Calcula la fuerza total (vector y módulo) sobre q3q_3 cuando pasa por el punto A. Haz un esquema para mostrar la dirección y el sentido de la fuerza.1 pt
b
Calcula el potencial eléctrico en el punto B debido a las cargas q1q_1 y q2q_2.1 pt
c
El potencial eléctrico en el punto A vale +1,127⋅1010 V+1{,}127 \cdot 10^{10}\,\text{V}. ¿Con qué velocidad pasa q3q_3 por el punto B si pasa por el punto A a 820 km/s820\,\text{km/s}?1 pt
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
3 puntos
a
La separación entre las crestas de una onda en la superficie del agua de un lago es de 50 cm50\,\text{cm}. ¿Con qué velocidad se desplaza la onda si se ha cronometrado que una boya de corcho en el agua sube y baja 2020 veces en 47,6 s47{,}6\,\text{s}?1 pt
b
Una onda armónica unidimensional y(x,t)y(x, t) de frecuencia 4 Hz4\,\text{Hz} y amplitud 2 mm2\,\text{mm} se desplaza a 2,5 m/s2{,}5\,\text{m/s} hacia xx positivas. Escribe la ecuación de la onda si el origen de tiempos corresponde a un instante en que y=2 mmy = 2\,\text{mm} en x=0x = 0.1 pt
c
¿Qué caracteriza a las ondas longitudinales? ¿Y a las transversales? Da un ejemplo de onda de cada tipo que no sea la onda descrita en el apartado a. ¿Qué tipo de onda es la descrita en el apartado a?1 pt
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