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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2018Extraordinaria

Física · Aragón 2018

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
3 puntos
¿Qué es una onda estacionaria? Explique qué condiciones deben cumplirse para que se forme una onda estacionaria en un tubo con los dos extremos abiertos a la atmósfera. Tenemos un tubo de longitud L=1,7mL = 1{,}7\,\text{m} que tiene los dos extremos abiertos a la atmósfera.
a)1 pts
¿Qué es una onda estacionaria? Explique qué condiciones deben cumplirse para que se forme una onda estacionaria en un tubo con los dos extremos abiertos a la atmósfera.
b)1 pts
Calcule las dos frecuencias de excitación sonora más bajas que producirán ondas estacionarias en el tubo.
c)1 pts
Represente para cada una de las frecuencias anteriores la onda estacionaria que se forma en el tubo, señalando la posición de los nodos y vientres que aparecen.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Una masa m=100gm = 100\,\text{g} oscila armónicamente colgada del extremo de un muelle. La velocidad de la masa en función del tiempo se representa en la gráfica.
Gráfica de la velocidad v (m/s) frente al tiempo t (s) de una oscilación armónica, con picos en 0,4 y -0,4 m/s.
Gráfica de la velocidad v (m/s) frente al tiempo t (s) de una oscilación armónica, con picos en 0,4 y -0,4 m/s.
a)1,5 pts
Determine la amplitud y la frecuencia de dicha oscilación. Calcule la constante elástica KK del muelle.
b)1 pts
Escriba la función x(t)x(t) que describe la posición de la masa respecto de la posición de equilibrio. Represente gráficamente x(t)x(t) para dos periodos completos de oscilación.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Ío y Calisto son dos satélites que orbitan alrededor de Júpiter. Ío tiene un periodo orbital de 1,81{,}8 días y el radio de su orbita es 66 veces el radio de Júpiter. El periodo orbital de Calisto es de 16,716{,}7 días.
a)1 pts
Enuncie y explique las Leyes de Kepler.
b)1 pts
Suponiendo que Ío y Calisto describen órbitas circulares, calcule el radio de la órbita de Calisto.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
3 puntos
Caronte es un satélite que orbita alrededor de Plutón con una órbita prácticamente circular de periodo 6,396{,}39 días.
a)1 pts
Enuncie y comente la Ley de Gravitación Universal.
b)1 pts
A partir de los datos de Caronte y Plutón, calcule la masa de Plutón.
c)1 pts
Calcule el campo gravitatorio (módulo, dirección y sentido) en el punto medio de la línea que une los centros de Caronte y Plutón.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Tres partículas cargadas q1=3nCq_1 = 3\,\text{nC}, q2=3nCq_2 = -3\,\text{nC} y q3=5nCq_3 = -5\,\text{nC} están situadas en los puntos de coordenadas q1:(1,1)q_1: (-1, 1), q2:(1,1)q_2: (1, 1) y q3:(0,1)q_3: (0, -1), expresadas en metros.
a)1 pts
Enuncie y comente la Ley de Coulomb.
b)1,5 pts
Determine la fuerza neta (módulo, dirección y sentido) que actúa sobre la carga q3q_3.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Una partícula de masa mm con carga eléctrica qq se mueve en el seno de un campo magnético BB, en dirección perpendicular al campo, con una velocidad vv, de forma que describe una trayectoria circular de radio RR, tal como se muestra en la figura.
Diagrama de una carga q moviéndose con velocidad v en un campo magnético uniforme B (entrante en el papel) describiendo una trayectoria circular.
Diagrama de una carga q moviéndose con velocidad v en un campo magnético uniforme B (entrante en el papel) describiendo una trayectoria circular.
a)1 pts
Escriba la expresión de la Fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula de carga qq que se mueve con velocidad v\vec{v} en una región donde hay un campo magnético B\vec{B}. Explique las características de esta fuerza.
b)1 pts
Calcule el valor de la carga qq y deduzca razonadamente su signo.
c)0,5 pts
Si la misma carga se moviese en dirección paralela al campo, ¿cuál sería el radio de la trayectoria?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
La lente de una máquina fotocopiadora se utiliza para capturar la imagen de una hoja situada a 20cm20\,\text{cm} de distancia de la lente, de forma que la imagen que se forma sobre el sensor de la fotocopiadora es invertida y del mismo tamaño que el objeto.
a)1,5 pts
¿A qué distancia del objetivo debemos colocar el sensor? Calcule la focal imagen que debe tener la lente. ¿Debe ser una lente convergente o divergente?
b)1 pts
Compruebe gráficamente los resultados mediante un trazado de rayos.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Se observa que se produce efecto fotoeléctrico cuando la luz que incide sobre una muestra de platino tiene una longitud de onda inferior a 209nm209\,\text{nm}.
a)1 pts
Explique en qué consiste el efecto fotoeléctrico. ¿Qué es el trabajo de extracción?
b)1 pts
¿Qué energía cinética máxima, expresada en eV, tendrán los electrones emitidos cuando iluminamos la muestra de platino con luz de 145nm145\,\text{nm}?