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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2012Extraordinaria

Física · Navarra 2012

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite artificial de 400 kg400\,\text{kg} de masa describe una órbita circular a una altura hh sobre la superficie terrestre. A dicha altura el valor de la aceleración de la gravedad es la tercera parte del valor en la superficie de la tierra.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2/\text{kg}^2
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
a
Calcular el periodo del movimiento1 pt
b
Indicar, razonando la respuesta, si hay que realizar trabajo para mantener el satélite en órbita.0,5 pts
c
Calcular la energía mecánica del satélite1 pt
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un objeto de 0,2 kg0{,}2\,\text{kg}, unido al extremo de un resorte, efectúa oscilaciones armónicas de periodo T=0,1π sT = 0{,}1\pi\,\text{s} y su energía cinética máxima es de 0,5 J0{,}5\,\text{J}. El movimiento comienza con velocidad inicial nula.
a
Escribir la ecuación del movimiento del objeto y determinar la constante elástica del resorte.1 pt
b
Calcular la velocidad cuando han transcurrido 0,01 s0{,}01\,\text{s}0,75 pts
c
Si se sustituye el objeto por otro de doble masa manteniendo las condiciones iniciales del movimiento ¿Cuál es el nuevo periodo del movimiento?0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Enunciar la fuerza magnética sobre una carga en movimiento. Explicar cada uno de sus términos. Realizar un dibujo.1,25 pts
b
Un protón entra con una velocidad v⃗\vec{v} en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme. Indicar, con la ayuda de un esquema, las trayectorias del protón en el interior del campo magnético en los casos en que la velocidad es paralela a la dirección del campo magnético y cuando es perpendicular a dicho campo. ¿Qué ocurre en ambos casos con la energía cinética del protón?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Superposición e interferencias de ondas armónicas: Definición. Deducción de la ecuación general, Deducción de las condiciones de máximo y mínimo.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Dos partículas de 20 g20\,\text{g} se encuentran suspendidas por dos hilos de 30 cm30\,\text{cm} desde un mismo punto. Si se les suministra a ambas partículas la misma carga, las partículas se separan de forma que los hilos forman entre sí un ángulo de 60∘60^\circ.
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Dibujar un diagrama con las fuerzas que actúan sobre las partículas0,5 pts
b
Calcular el valor de la carga de cada partícula.1,25 pts
c
Calcular el potencial en el punto medio de la recta que une ambas cargas0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una lente convergente de 10 cm10\,\text{cm} de distancia focal se utiliza para formar la imagen de un objeto luminoso lineal colocado perpendicularmente a su eje óptico y de tamaño y=1 cmy = 1\,\text{cm}. La luz va de izquierda a derecha.
a
¿Dónde colocaremos el objeto si queremos que la imagen esté a la derecha de la lente y tenga un tamaño dos veces mayor que el objeto? ¿Cual es la naturaleza de la imagen? Dibujar la construcción geométrica de la imagen.1,25 pts
b
¿Dónde colocamos el objeto para que su imagen se forme 8 cm8\,\text{cm} a la izquierda de la lente? Caracterizar la imagen y realizar la construcción geométrica de la misma.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Describir un transformador deduciendo las relaciones entre primario y secundario.1,25 pts
b
Para transformar el voltaje de 220 V220\,\text{V} de la red eléctrica a un voltaje de 12 V12\,\text{V} que necesita una lámpara halógena se utiliza un transformador. La bobina del primario tiene 22002200 espiras y la lámpara funciona con una intensidad de corriente de 5 A5\,\text{A}. ¿Cuántas espiras tiene el secundario? ¿Cuál es la intensidad de corriente que debe circular por la bobina del primario?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Leyes de Kepler: Enunciar las tres leyes. Demostrar las dos primeras leyes.
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