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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2013Ordinaria

Física · Madrid 2013

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Un satélite de masa 800kg800\,\text{kg} orbita alrededor de la Luna con una velocidad angular de 4,33104rad s14{,}33 \cdot 10^{-4}\,\text{rad s}^{-1}. Despreciando rozamientos, determine:
a)1 pts
La altura, medida desde la superficie de la Luna, a la que se encuentra el satélite orbitando así como su periodo de revolución alrededor de la misma.
b)1 pts
La energía mecánica del satélite a dicha altura.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Sobre la superficie de la Tierra y a nivel del mar se coloca un péndulo simple de longitud L=2mL = 2\,\text{m} y se obtiene experimentalmente un valor de la aceleración local de la gravedad g0=9,81m s2g_0 = 9{,}81\,\text{m s}^{-2}. El experimento se realiza haciendo oscilar el péndulo en régimen de pequeñas oscilaciones.
a)1 pts
Calcule la constante de Gravitación Universal y el período del péndulo cuando se encuentra oscilando a nivel del mar.
b)1 pts
Repetimos el experimento en la cima de una montaña de 8km8\,\text{km} de altura. Calcule la aceleración local de la gravedad en ese punto, así como la longitud que tendría que tener el péndulo para que su periodo fuese el mismo que el que tiene a nivel del mar.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Una masa mm oscila en el extremo de un muelle con una frecuencia de 1Hz1\,\text{Hz}. Calcule:
a)1 pts
El valor de la masa mm y el de la constante elástica kk del muelle si cuando se añade otra masa de 0,3kg0{,}3\,\text{kg} la frecuencia de oscilación es de 0,5Hz0{,}5\,\text{Hz}.
b)1 pts
La masa que hay que añadir, a la ya existente mm, para que el periodo de oscilación se triplique.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Una onda armónica transversal se propaga en la dirección positiva del eje de las X con una velocidad de 3m s13\,\text{m s}^{-1}, siendo su amplitud de 2cm2\,\text{cm} y su longitud de onda de 1m1\,\text{m}. En el instante inicial, un punto de la perturbación situado en x=0x = 0 se encuentra 2cm2\,\text{cm} por encima del punto de equilibrio. Determine:
a)1 pts
La función matemática que representa dicha onda.
b)1 pts
La velocidad y aceleración de la perturbación en el punto x=0,75mx = 0{,}75\,\text{m} en el instante t=2st = 2\,\text{s}.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Dos cargas puntuales, q1=2μCq_1 = 2\,\mu\text{C} y q2=4μCq_2 = -4\,\mu\text{C}, se encuentran situadas en los puntos P1(0,0)cmP_1(0,0)\,\text{cm} y P2(20,0)cmP_2(20,0)\,\text{cm}, respectivamente. Calcule:
a)1 pts
El vector campo eléctrico creado por ambas cargas en el punto medio del segmento que las une.
b)1 pts
El trabajo necesario para traer una carga de 0,01mC0{,}01\,\text{mC} desde el infinito y colocarla en el punto medio del segmento que une q1q_1 y q2q_2.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Una varilla conductora de longitud LL se mueve sin fricción sobre dos raíles paralelos, como se muestra en la figura, en presencia de un campo magnético BB uniforme y dirigido hacia dentro del papel con una velocidad constante vv, gracias a la aplicación de una fuerza externa. La resistencia total del circuito es RR. Calcule:
Varilla conductora moviéndose con velocidad v en un campo magnético B uniforme.
Varilla conductora moviéndose con velocidad v en un campo magnético B uniforme.
a)1 pts
La intensidad de corriente que circula por el circuito, indicando su sentido.
b)1 pts
La fuerza externa que actúa sobre la varilla.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Un objeto se encuentra delante de un espejo plano a 70cm70\,\text{cm} de él.
a)1 pts
Calcule la distancia al espejo a la que se forma la imagen y su aumento lateral.
b)1 pts
Realice el diagrama de rayos y explique si la imagen es real o virtual.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
a)1 pts
Defina el índice de refracción de un medio indicando qué valores puede tomar así como su unidad correspondiente.
b)1 pts
Enuncie las leyes de la reflexión y de la refracción. Realice un dibujo explicativo de ambos fenómenos.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
a)1 pts
Determine la masa de un electrón que se mueve a una velocidad de 2108m s12 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}.
b)1 pts
Calcule la energía de un electrón que se mueve a una velocidad igual a 0,8c0{,}8c.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una radiación electromagnética de longitud de onda en el vacío λ=0,2μm\lambda = 0{,}2\,\mu\text{m} incide sobre un metal cuya frecuencia umbral es de 31014Hz3 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}. Calcule:
a)1 pts
La energía cinética máxima de los electrones emitidos.
b)1 pts
El potencial eléctrico que es necesario aplicar para frenarlos.