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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2020Extraordinaria

Física · Cantabria 2020

10 ejercicios90 min de duración

Datos generales del examen

  • Velocidad de la luz en el vacío c=3,0108m s1c = 3{,}0 \cdot 10^{8}\,\text{m s}^{-1}
  • Masa del protón mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Constante de gravitación universal G=6,71011N m2kg2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • Masa del electrón me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • Constante de Coulomb k=9,0109N m2C2k = 9{,}0 \cdot 10^{9}\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • Carga del protón qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Constante de Planck h=6,61034J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • Carga del electrón qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Radio de la Tierra RT=6370kmR_T = 6370\,\text{km}
  • Masa de la Tierra MT=5,971024kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Bloque 11
Una onda armónica transversal que se propaga hacia la parte positiva del eje x con 5 cm de amplitud, una longitud de onda de 2 m y un periodo de 0,3 s. Sabiendo que en el momento inicial la elongación en x = 0 es 5 cm.
a)1 pts
Escribir la ecuación de onda.
b)0,5 pts
Obtener la velocidad de propagación.
c)1 pts
Desfase entre dos puntos separados 2 m.

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Bloque 11
Un altavoz emite una potencia de 80 W por igual en todas direcciones. Una persona está situada a una distancia de 10 m del altavoz. Sabiendo que la intensidad umbral es I0=1012W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2.
a)1,5 pts
¿Qué intensidad de la onda sonora percibirá? ¿Cuál será el nivel de intensidad en dB?
b)1 pts
Si se aleja hasta una distancia del altavoz de 30 m, ¿cuál será el nivel de intensidad en dB? ¿cuánto variará la intensidad de la onda sonora que percibe?

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Bloque 22
Un rayo de luz monocromática se propaga desde un medio de índice de refracción n1=1,50n_1 = 1{,}50 a otro medio de índice n2=1,00n_2 = 1{,}00 y sufre una refracción con un ángulo 30°. Obtener:
a)1,5 pts
El ángulo de reflexión y el de incidencia incluyendo un dibujo indicativo.
b)1 pts
El ángulo límite de incidencia para que se produzca refracción.

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Bloque 22
Una lente convergente delgada tiene una distancia focal de 20 cm (en valor absoluto). Determina la posición, tamaño y naturaleza de la imagen que se obtiene de un objeto de altura 9 cm que se sitúa 45 cm a la izquierda de la lente.
a)1 pts
Mediante trazado de rayos.
b)1,5 pts
Cuantitativamente.

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Bloque 33
Determinar para un satélite artificial de masa 500 kg que rodea la Tierra en una órbita circular a 0,30106m0{,}30 \cdot 10^{6}\,\text{m} de la superficie del planeta. Determinar:
a)1 pts
El valor de la velocidad, así como el tiempo que tarda en realizar una órbita.
b)0,5 pts
La aceleración en la órbita.
c)1 pts
La energía mecánica del satélite en órbita y el trabajo que se requiere para poner el satélite en esa órbita.

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Bloque 33
Dos masas de 5 kg se hallan situadas en los puntos (−10, 0) y (10, 0) respectivamente. Nota: todas las distancias expresadas en metros.
a)1 pts
Calcula y representa la fuerza que experimenta una masa de 2 kg, situada en el punto (0, −5).
b)1,5 pts
Expresa correctamente el potencial en los puntos (0, −5) y (0, 0) debido a las dos masas. Calcula el trabajo realizado por la gravedad para llevar una masa de 2 kg desde el punto (0, −5) al punto (0, 0).

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Bloque 44
Dos cargas eléctricas puntuales de valor 2 μC y 2 μC se encuentran situadas en el plano XY, en los puntos (−4, 0) y (4, 0), respectivamente, estando las distancias expresadas en metros.
a)1,5 pts
Calcular y representar gráficamente la intensidad de campo y la fuerza que experimenta una carga puntual de −2 μC en el punto (8, 0).
b)1 pts
¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga −2 μC cuando se desplaza desde el infinito hasta el punto (8, 0)?

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Bloque 44
Una carga eléctrica puntual de valor 2 μC se encuentra situada en el punto (0, 0), estando las distancias expresadas en metros.
a)1,5 pts
Calcular y representar gráficamente la intensidad de campo en los puntos A (2, 0) y B (0, 4).
b)1 pts
¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga −2 μC cuando se desplaza desde el punto A hasta el punto B?

Ejercicio 9

9
2,5 puntos
Bloque 55
Se ilumina un metal con una luz incidente de frecuencia 8,001014Hz8{,}00 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, si el potencial de frenado es −2 V. Obtener:
a)1,5 pts
La energía de la luz incidente y la frecuencia umbral.
b)1 pts
La energía cinética máxima con la que salen los electrones.

Ejercicio 10

10
2,5 puntos
Bloque 55
Inicialmente se tienen 6,410246{,}4 \cdot 10^{24} núcleos de un cierto isótopo radiactivo. Transcurridos 8 años, el número de núcleos radiactivos se ha reducido a 4,210244{,}2 \cdot 10^{24}. Determinar:
a)1,5 pts
La vida media del isótopo y la constante de desintegración.
b)1 pts
El período de semidesintegración.