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la cuevadel empollón
FísicaAsturiasPAU 2013ExtraordinariaVariante 1

Física · Asturias 2013

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Una sonda espacial de 250 kg250\,\text{kg} de masa se encuentra describiendo una órbita circular alrededor de la Luna, a una altura de 180 km180\,\text{km} de su superficie. Calcula:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2
  • ML=7,4⋅1022 kgM_L = 7{,}4 \cdot 10^{22}\,\text{kg}
  • RL=1740 kmR_L = 1740\,\text{km}
a
La velocidad orbital de la sonda.1,25 pts
b
El valor de su energía mecánica.1,25 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Determina razonadamente a qué distancia de la Tierra se cancela la fuerza total ejercida por la Luna y la Tierra sobre un cuerpo situado en la misma.
Datos
  • MT=81 MLM_T = 81\,M_L
  • d=3,84⋅108 md = 3{,}84 \cdot 10^8\,\text{m}
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
a
Determina la expresión de la velocidad y la aceleración de una partícula que describe una movimiento armónico simple de ecuación x=Asen⁡(ωt+φ0)x = A \operatorname{sen}(\omega t + \varphi_0) y calcula sus valores máximos.1 pt
b
Una partícula se mueve con movimiento armónico simple siguiendo una línea recta. Del movimiento de la partícula se conoce su velocidad máxima, vmaˊx=0,6 m/sv_{máx} = 0{,}6\,\text{m/s}, y su aceleración máxima, amaˊx=0,9 m/s2a_{máx} = 0{,}9\,\text{m/s}^2. Calcula el período y la frecuencia del movimiento.1,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
Una onda transversal se propaga por una cuerda en la dirección negativa del eje X. Su amplitud es A=0,5 mA=0{,}5\,\text{m}, la frecuencia f=10 Hzf=10\,\text{Hz} y su velocidad de propagación 15 m/s15\,\text{m/s}.
a
Calcula el valor de la longitud de onda.0,5 pts
b
Escribe la ecuación de la onda calculando razonadamente el valor de todas las magnitudes que aparecen en ella.1,5 pts
c
Determina la expresión de la velocidad de un punto de la cuerda y calcula su valor máximo.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Un haz de luz de frecuencia f=4⋅1014 Hzf = 4 \cdot 10^{14}\,\text{Hz} se mueve por el agua, donde el índice de refracción es n=1,3n=1{,}3 e incide sobre una superficie de separación agua-aire formando un ángulo de 45∘45^\circ con la normal a dicha superficie. Calcula:
Datos
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • naire=1n_{aire} = 1
a
La velocidad de propagación de la onda en el agua.0,5 pts
b
La longitud de onda en ambos medios (en el agua y en el aire).1 pt
c
El ángulo de refracción.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Una carga de 5 μC5\,\mu\text{C} se desplaza con una velocidad v⃗=3j⃗ (m/s)\vec{v}=3\vec{j}\,(\text{m/s}) en el seno de un campo magnético uniforme B⃗=2i⃗ (T)\vec{B}=2\vec{i}\,(\text{T}).
a
Calcula la fuerza (vector) que actúa sobre dicha carga debido al campo magnético.2 pts
b
¿Cómo es la dirección de dicha fuerza respecto a v⃗\vec{v} y a B⃗\vec{B}?0,5 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
a
Explica brevemente en qué consiste el fenómeno de la refracción luminosa y enuncia las leyes de la refracción.1 pt
b
Un grupo de estudiantes de Física de segundo de bachillerato ha medido en el laboratorio de su centro el tiempo que un péndulo simple de 80,0 cm80{,}0\,\text{cm} de longitud tarda en describir 25 oscilaciones de pequeña amplitud. La experiencia se ha repetido cinco veces. Los resultados se muestran en la tabla siguiente. Estimar a partir de ellos el valor de la aceleración de la gravedad.1,5 pts
ExperienciaNúmero de oscilacionesTiempo (s)
1ª2545
2ª2546
3ª2545
4ª2544
5ª2547
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2,5 puntos
a
¿Qué expresa el principio de incertidumbre de Heisenberg de la Mecánica Cuántica? Explícalo mediante una ecuación.1 pt
b
Se quiere determinar la velocidad del sonido en el aire haciendo experiencias con un diapasón y un tubo largo T, introducido parcialmente en agua. La frecuencia del diapasón usado es de 500 Hz500\,\text{Hz}. Las longitudes permitidas (armónicos) verifican la expresión:λ=4⋅L/(2⋅n−1)con n=1,2,3…\lambda = 4 \cdot L / (2 \cdot n - 1) \quad \text{con } n = 1, 2, 3 \dotsSi se va variando la altura del tubo fuera del agua se obtiene resonancia (sonido más intenso) para las longitudes de la tabla siguiente: Determina la velocidad más probable del sonido en el aire de acuerdo con los datos medidos.1,5 pts
nnLnL_n (mm)
1168
2511
3847
41190
51528
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