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la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2022Ordinaria

Física · Castilla y León 2022

17 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El examen incluye tabla constantes como anexo. OPTATIVIDAD: se podrán elegir siete preguntas del bloque A y tres preguntas del bloque B. CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN:  Todas las preguntas se evaluarán sobre un máximo de 1 punto, tanto las del bloque A como las del bloque B.  La calificación final se obtendrá sumando las notas de las 10 preguntas elegidas.  Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán acompañarse de los razonamientos oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las magnitudes físicas deberán escribirse con las unidades adecuadas. En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde encontrará (en su caso) los valores que necesite.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
Interacción gravitatoria
Un meteorito cae libremente hacia la Tierra. A 500 km500\,\text{km} de altura sobre la superficie terrestre su velocidad es 1200 m s−11200\,\text{m s}^{-1}. Determine la velocidad con la que impactará sobre la superficie terrestre (desprecie la fricción con la atmósfera).

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
Interacción gravitatoria
Justifique si la siguiente afirmación es verdadera o falsa: “Si la masa de la Tierra se duplicara, el periodo orbital de la Luna también se duplicaría”.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Interacción gravitatoria
Calcule la densidad media de Júpiter sabiendo que su radio es RJ=6,99⋅104 kmR_J = 6{,}99 \cdot 10^4\,\text{km} y que su satélite Calisto describe una órbita de radio r=1,88⋅106 kmr = 1{,}88 \cdot 10^6\,\text{km} en 16,916{,}9 días.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
Interacción electromagnética
Discuta la veracidad del siguiente enunciado: “Una partícula cargada puede moverse en una región en la que existen simultáneamente un campo magnético y un campo eléctrico sin experimentar ninguna fuerza neta”.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Interacción electromagnética
Cuatro cargas puntuales están distribuidas según se muestra en la figura, siendo Q=2 μCQ = 2\,\mu\text{C} y d=5 cmd = 5\,\text{cm}. Determine el vector campo eléctrico y el potencial en el punto O, equidistante de las cuatro cargas.(∙−Qd∙−d−∙−∙∙−∙−Q∙Q)\begin{pmatrix} \bullet & -Q \\ d & \\ \bullet & -d- & \bullet & - \bullet \\ \bullet & - \bullet & -Q \\ \bullet & Q \end{pmatrix}

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Interacción electromagnética
Cuatro espiras rectangulares se desplazan en dirección horizontal, hacia la derecha, en una región en la que existe un campo magnético uniforme perpendicular al papel y dirigido hacia fuera. En un determinado instante se encuentran en las posiciones que se observan en la figura. Justifique, para cada una, si en ese instante circula una corriente eléctrica inducida y, en caso afirmativo, explique y represente su sentido.
Cuatro espiras rectangulares moviéndose hacia la derecha a través de un campo magnético uniforme saliente.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Interacción electromagnética
Un electrón entra en una región donde existe un campo magnético uniforme de dirección perpendicular a su velocidad y módulo B=10−3 TB = 10^{-3}\,\text{T}. Calcule la velocidad del electrón si en la zona del campo describe circunferencias de 3 cm3\,\text{cm} de diámetro.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Ondas
Una onda pasa de un medio en el que su velocidad de propagación es v1v_1 a otro en que la velocidad es v2>v1v_2 > v_1. ¿Cómo cambian la longitud de onda, la frecuencia y la dirección de propagación?

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1 punto
Interacción electromagnética
Una bobina de 300300 espiras circulares de radio r=10 cmr = 10\,\text{cm} está situada en un campo magnético uniforme, de módulo B=0,9 TB = 0{,}9\,\text{T}, perpendicular al plano de las espiras. Si el campo disminuye de manera lineal, hasta anularse en un intervalo de 0,3 s0{,}3\,\text{s}, calcule la fuerza electromotriz inducida en la bobina.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1 punto
Óptica geométrica
Razone si el siguiente enunciado es verdadero o falso: “El ángulo límite de un material para que se produzca reflexión total es el mismo cuando se incide desde el material hacia el aire que cuando se incide desde el material hacia el agua”.

Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
1 punto
Ondas
Un oscilador vibra a 6 Hz6\,\text{Hz} de frecuencia y genera ondas que se desplazan a una velocidad de 2,4 m s−12{,}4\,\text{m s}^{-1}. Calcule la distancia mínima entre dos puntos que vibran con una diferencia de fase de 60∘60^\circ.

Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
1 punto
Física del siglo XX
Discuta cuáles de las radiaciones nucleares α\alpha, β\beta o γ\gamma, se ven afectadas por los campos magnéticos.

Ejercicio 7 · Opción A

7Opción A
1 punto
Ondas
Un motor produce un nivel de intensidad sonora de 80 dB80\,\text{dB}. ¿Cuántos motores iguales son necesarios para incrementar la intensidad sonora hasta 100 dB100\,\text{dB}?
Datos
  • Intensidad física umbral I0=10−12 W m−2I_0 = 10^{-12}\,\text{W m}^{-2}

Ejercicio 8 · Opción A

8Opción A
1 punto
Óptica geométrica
Un rayo incide desde el aire sobre un medio con índice de refracción nn. Si el ángulo de incidencia es 60∘60^\circ y el ángulo que forman el rayo reflejado y el transmitido es 90∘90^\circ, ¿cuál es el valor de nn?

Ejercicio 9 · Opción A

9Opción A
1 punto
Óptica geométrica
Un coleccionista de minerales utiliza una lupa, de distancia focal 5 cm5\,\text{cm}, para examinarlos con detalle. Calcule la distancia a la que hay que situar los minerales respecto de la lupa si quiere observarlos con un tamaño diez veces mayor. Represente el correspondiente diagrama de rayos. ¿Cuáles son las características de la imagen obtenida?

Ejercicio 10 · Opción A

10Opción A
1 punto
Física del siglo XX
Un haz de luz de 650 nm650\,\text{nm} de longitud de onda incide sobre un metal cuyo trabajo de extracción es 1,20 eV1{,}20\,\text{eV}. Calcule la velocidad máxima de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico y su longitud de onda de de Broglie.

Ejercicio 11 · Opción A

11Opción A
1 punto
Física del siglo XX
El isótopo uranio X92234X2922234U\ce{^{234}_{92}U} tiene un periodo de semidesintegración (semivida) de 2,5⋅1052{,}5 \cdot 10^5 años. Si se parte de una muestra de 10 g10\,\text{g} de dicha sustancia, determine la masa que quedará sin desintegrar después de 5⋅1045 \cdot 10^4 años.