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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2023Ordinaria

Física · País Vasco 2023

8 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Debes responder a cuatro de los siguientes ocho ejercicios propuestos. • Esta prueba escrita se compone de 8 ejercicios. • Los ejercicios están distribuidos en dos bloques: O Bloque A: consta de cuatro problemas, debes responder 2 de ellos o Bloque B: consta de cuatro cuestiones, debes responder 2 de ellas C 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 calculadora científica.

Ejercicio 1 · BLOQUE A

1BLOQUE A
3 puntos
Bloque AProblemas
El satélite más cercano a Júpiter, Io, tiene un radio RIo=1,82×106 mR_{Io} = 1{,}82 \times 10^6\,\text{m}, y su masa es MIo=8,94×1022 kgM_{Io} = 8{,}94 \times 10^{22}\,\text{kg}. Si se lanza desde su superficie un cohete que alcanza una altura máxima h=(9/7)RIoh = (9/7)R_{Io}, determina:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
a
la velocidad inicial con la que se ha lanzado el cohete para alcanzar dicha altura.1 pt
b
el valor de la aceleración de la gravedad sobre la superficie de Io, y en el punto más alto que alcanza el cohete.1 pt
c
¿Cuál sería el periodo de rotación orbital del cohete a dicha altura, si permaneciese en el punto más alto describiendo una trayectoria circular?1 pt
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Ejercicio 1 · BLOQUE B

1BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Movimiento ondulatorio en una dimensión. Ecuación. Definición de las magnitudes. Velocidad de propagación. Distinción entre ondas transversales y ondas longitudinales. Ejemplos.
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Ejercicio 2 · BLOQUE A

2BLOQUE A
3 puntos
Bloque AProblemas
Tres cargas eléctricas puntuales se encuentran situadas en los vértices de un cuadrado de lado l=2 ml = 2\,\text{m}, dos de ellas con carga positiva qq colocadas en los puntos (2,0)(2,0) y (0,2)(0,2), respectivamente, mientras que la tercera carga negativa tiene un valor −2q-2q y se encuentra situada en el origen (0,0)(0,0), siendo q=1×10−6 Cq = 1 \times 10^{-6}\,\text{C}.
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Determina el campo eléctrico resultante y el potencial eléctrico en el punto (2,2)(2,2).1,5 pts
b
Calcula el trabajo que debe realizarse para trasladar una carga negativa −q-q desde el vértice del cuadrado en el punto (2,2)(2,2), hasta el centro, en el punto de coordenadas (1,1)(1,1).1,5 pts
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Ejercicio 2 · BLOQUE B

2BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Campos de fuerza conservativos y no conservativos. Energía potencial gravitatoria. Potencial gravitatorio de una masa puntual (o esférica). Energía mecánica total. Principio de conservación de la energía.
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Ejercicio 3 · BLOQUE A

3BLOQUE A
3 puntos
Bloque AProblemas
a
Calcula la distancia a la que debe colocarse un objeto delante de una lente convergente cuya distancia focal es de 0,50 m0{,}50\,\text{m}, para que se forme una imagen virtual, derecha y tres veces mayor que un objeto de 1 cm1\,\text{cm} de altura.1 pt
b
Realiza el trazado de rayos correspondiente, identificando los elementos principales de la lente, el objeto y la imagen formada, así como las posiciones en las que deben situarse.1 pt
c
Supongamos que se coloca el mismo objeto a una distancia igual a la distancia focal de la lente, desde el punto en el que está el foco de la lente: ¿cuáles son las características de la nueva imagen formada? Realiza el trazado de rayos correspondiente, como en el apartado b).1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE B

3BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Ley de Faraday y Lenz para la inducción electromagnética. Valor de la fuerza electromotriz inducida. Sentido de la corriente.
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Ejercicio 4 · BLOQUE A

4BLOQUE A
3 puntos
Bloque AProblemas
Un rayo de luz de frecuencia f=5×1014 Hzf = 5 \times 10^{14}\,\text{Hz} se propaga por un medio que tiene un índice de refracción n0=1n_0 = 1.
a
Calcula su longitud de onda en dicho medio.1,5 pts
b
¿Cuáles serán los valores de la frecuencia y de la longitud de onda del rayo, si el nuevo medio por el que se propaga tiene un índice de refracción n1=1,36n_1 = 1{,}36?1,5 pts
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Ejercicio 4 · BLOQUE B

4BLOQUE B
2 puntos
Bloque BCuestiones
Fisión nuclear. Descripción y ejemplos. Bombas y centrales nucleares. Pérdida de masa. Ecuación de Einstein para la energía desprendida.
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