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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2019Ordinaria

Física · Aragón 2019

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Una masa m=0,3 kgm = 0{,}3\,\text{kg} situada en un plano horizontal sin rozamiento y unida a un muelle horizontal, describe un movimiento vibratorio armónico. Su energía cinética máxima es de 15 J15\,\text{J}.
a)1 pts
Si se sabe que entre los dos puntos del recorrido de la masa en los que tiene velocidad nula hay una distancia de 50 cm50\,\text{cm}, calcule la amplitud, la frecuencia angular (o pulsación) y el periodo del movimiento y la constante elástica del muelle.
b)1,5 pts
Calcule la posición, la velocidad y la aceleración de la masa en el instante t=3 st = 3\,\text{s}, teniendo en cuenta que cuando t=0 st = 0\,\text{s} la masa tiene la energía cinética máxima y se mueve según el sentido positivo del eje xx.
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Considere un tubo de órgano lleno de aire, abierto por sus dos extremos en el que se generan ondas estacionarias.
a)1 pts
Se comprueba que en su tercer armónico el aire vibra con una frecuencia de 510 Hz510\,\text{Hz}. ¿Cuál es la longitud del tubo? Dibuje el perfil de la onda estacionaria, indicando la posición de nodos y vientres.
b)1 pts
Si la nota se toca con una potencia P=10 WP = 10\,\text{W} y produce a una distancia de 1 m1\,\text{m} una intensidad sonora determinada. ¿En cuántos decibelios aumenta esta intensidad sonora a la misma distancia si se toca la nota con una potencia 2P2P?
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
a)0,5 pts
Explique el concepto de campo gravitatorio.
b)1 pts
Un satélite de masa 350 kg350\,\text{kg} describe órbitas circulares alrededor de la Tierra a una altura de 630 km630\,\text{km} sobre la superficie. ¿Cuánto vale la aceleración centrípeta del satélite? ¿Cuál es su período orbital?
c)1 pts
¿Cuánto vale la intensidad del campo gravitatorio creado por la Tierra a esta altura? ¿Cuál es la energía mecánica del satélite?
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
3 puntos
Júpiter es el objeto más másico del sistema solar después del Sol. Su órbita alrededor del Sol se puede considerar circular, con un periodo de 11,8611{,}86 años.
a)1 pts
Enuncie y explique la ley de gravitación universal.
b)1 pts
Determinar la distancia de Júpiter al Sol y la velocidad de Júpiter en su órbita alrededor del Sol.
c)1 pts
Determinar la energía cinética y potencial de Júpiter.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
a)1 pts
Escriba y comente la Ley de Coulomb.
b)0,75 pts
Las cargas qA=−2⋅10−6 Cq_A = -2 \cdot 10^{-6}\,\text{C}, qB=−4⋅10−6 Cq_B = -4 \cdot 10^{-6}\,\text{C} y qC=−8⋅10−6 Cq_C = -8 \cdot 10^{-6}\,\text{C} están situadas sobre una recta. La carga qAq_A está situada a 1 m1\,\text{m} de la carga qBq_B y la carga qCq_C se encuentra entre las cargas qAq_A y qBq_B. Si la fuerza eléctrica total sobre la carga qCq_C debida a las otras dos cargas es 00, calcule la distancia entre qCq_C y qAq_A.
c)0,75 pts
Calcule el trabajo que se debe realizar para trasladar la carga qCq_C desde la posición en la que se encuentra hasta un punto equidistante de qAq_A y qBq_B. Interprete el signo del resultado.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Considere una varilla conductora que desliza en contacto eléctrico con un marco, de material conductor, en forma de U. Los lados paralelos del marco conductor están separados una distancia d=2 md = 2\,\text{m}. La varilla describe un movimiento vibratorio armónico simple alrededor de la posición de equilibrio x0=1 mx_0 = 1\,\text{m}, según la ecuación del movimiento siguiente (todas las magnitudes están expresadas en el sistema internacional): x(t)=x0−0,3cos⁡(32πt)x(t) = x_0 - 0{,}3 \cos(32\pi t). Todo el conjunto se encuentra en el interior de un campo magnético uniforme, perpendicular al plano del marco y en el sentido de entrada al plano del papel, de módulo B=0,5 TB = 0{,}5\,\text{T}.
Esquema de una varilla conductora deslizándose sobre un marco en forma de U en un campo magnético uniforme entrante, con distancia d entre raíles.
Esquema de una varilla conductora deslizándose sobre un marco en forma de U en un campo magnético uniforme entrante, con distancia d entre raíles.
a)1 pts
¿Cuál es el flujo del campo magnético a través de la superficie comprendida entre la varilla y la parte cerrada del marco en el instante t=0t = 0?
b)1 pts
Escriba una ecuación que exprese la variación del flujo en función del tiempo.
c)0,5 pts
Determine el valor máximo que alcanza la fuerza electromotriz inducida.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
a)1 pts
Explique en qué consiste el efecto fotoeléctrico. ¿Qué es la frecuencia umbral?
b)0,75 pts
Iluminamos una muestra con radiación de longitud de onda λ=23,7⋅10−9 m\lambda = 23{,}7 \cdot 10^{-9}\,\text{m}. Los fotoelectrones analizados tienen una energía cinética máxima de 47,7 eV47{,}7\,\text{eV}. Calcule la función de trabajo (o trabajo de extracción) del material analizado en J y en eV.
c)0,75 pts
Determine la frecuencia umbral para este material. ¿Cómo cambiaría esta frecuencia umbral si se duplicase la intensidad del haz de radiación UV?
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2,5 puntos
a)1 pts
Explique qué es una lente convergente y una lente divergente. ¿Dónde están situados los focos objeto e imagen en cada una de ellas?
b)1,5 pts
Determine la posición y tamaño de la imagen de un objeto de 1 cm1\,\text{cm} de altura cuando se coloca a 1 m1\,\text{m} de una lente de potencia −2-2 dioptrías. Compruebe gráficamente sus resultados mediante un trazado de rayos.
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