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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2024Extraordinaria

Física · Aragón 2024

8 ejercicios

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
El satélite meteorológico Flexible Combined Imager, con una masa de 2000 kg, fue lanzado por la Agencia Europea del Espacio el 13 de diciembre de 2022 y está revolucionando la predicción meteorológica en Europa.
a)1 pts
¿Qué energía hubo que transmitirle para ponerlo en órbita circular a una altitud de 36.000 km, despreciando la energía cinética inicial?
b)1,5 pts
¿Cuáles serán su velocidad y su periodo una vez en órbita?
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
El astrónomo y matemático alemán Johannes Kepler enunció sus tres famosas leyes en 1609 (las dos primeras) y 1619 (la tercera).
a)1 pts
Enuncia y explica las tres leyes de Kepler. Indica qué magnitudes están involucradas y cuáles son sus unidades.
b)1,5 pts
Utiliza la tercera Ley de Kepler para calcular la masa de la Tierra, sabiendo que la Luna tarda 27,32 días en dar una vuelta completa a la Tierra y que su radio orbital promedio es de 384.402 km.
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Sistema de tres cargas puntuales en un plano: $q_1 = 1\,\text{nC}$ a $1{,}7\,\text{m}$ en el eje vertical, $q_2 = 3\,\text{nC}$ a $3\,\text{m}$ en el eje horizontal, y $q_3 = -2\,\text{nC}$ formando un rectángulo con las anteriores.
Sistema de tres cargas puntuales en un plano: $q_1 = 1\,\text{nC}$ a $1{,}7\,\text{m}$ en el eje vertical, $q_2 = 3\,\text{nC}$ a $3\,\text{m}$ en el eje horizontal, y $q_3 = -2\,\text{nC}$ formando un rectángulo con las anteriores.
a)0,5 pts
Explica el concepto de potencial electrostático y da la expresión del potencial electrostático producido por una carga puntual qq a una distancia dd.
b)1 pts
Calcula el potencial electrostático producido en el origen de coordenadas por el sistema de cargas de la figura.
c)1 pts
Si quisiera anular el potencial electrostático en el origen, ¿a qué distancia del mismo debería colocar una carga de -1 nC?
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
El núcleo de la Tierra está formado en parte por metales ferromagnéticos fundidos, a cuyo movimiento debemos el campo magnético terrestre, que en el ecuador tiene un valor de 40 μT40\,\mu\text{T}. Si se lanza un catión de Helio (HeX2+\ce{He^{2+}}) perpendicular al campo magnético a una velocidad de 540 m/s540\,\text{m/s},
a)0,75 pts
Explica el tipo de trayectoria que seguirá el catión despreciando la influencia gravitatoria.
b)1 pts
Calcula el radio de curvatura de la trayectoria.
c)0,75 pts
Si el campo magnético terrestre cesase de repente, ¿qué trayectoria seguiría el núcleo de Helio, si se sigue despreciando la atracción gravitatoria?
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
En 1949, el químico Willard Libby se interesó por la antigüedad que tenía nuestro planeta y descubrió que el carbono 14 podía convertirse en un método de datación.
a)1,75 pts
Describe en qué consiste el método del carbono 14 (0,75 puntos) y obtén su vida media si su periodo de semidesintegración es de 5730 años. (1 punto)
b)0,75 pts
¿Cuál es la edad de un fósil en el que la actividad radiactiva del carbono 14 es un 15% de la inicial?
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Ejercicio 6

6
2,5 puntos
El umbral de dolor sonoro para el oído humano es de 120 decibelios (dB).
a)0,5 pts
Define el concepto de decibelio.
b)1 pts
¿A qué intensidad sonora, medida en W/m2\text{W/m}^2, corresponde el valor de 120 dB?
c)1 pts
Si el motor de un avión a reacción emite una potencia de 106 W10^6\,\text{W} distribuida por igual en todas las direcciones del espacio, ¿a qué distancia mínima debemos situarnos para no sentir dolor en los oídos?
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Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Se dispone de un espejo cóncavo de focal 80 mm extraído de un pequeño telescopio.
a)0,5 pts
Muestra mediante un trazado de rayos, dónde se formará la imagen de un objeto situado a 15 cm del vértice del espejo y de qué tipo será: ¿real o virtual?; ¿derecha o invertida?
b)1 pts
¿Qué aumento proporcionará el espejo con el objeto a la citada distancia?
c)1 pts
Si sustituimos el espejo cóncavo por uno convexo con la misma focal, ¿Cuál sería el resultado del apartado b)?
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Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Un método usado para pesar a los astronautas consiste en hacerles oscilar verticalmente sobre un muelle de forma que, conociendo la constante elástica, se puede determinar la masa del astronauta.
a)1 pts
Si el periodo de oscilación del muelle, supuesto ideal, con una silla anclada de 29,7 kg es de 3,5 s, calcula la constante elástica del muelle.
b)1,5 pts
¿Cuál será la masa del astronauta sentado en la silla si el periodo de oscilación se duplica al hacerlo oscilar con el astronauta sentado en la silla?
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