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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2015Ordinaria

Física · Navarra 2015

4 ejercicios

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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una partícula de masa m=100 gm = 100\,\text{g}, vibra a lo largo del eje X. Se aleja como máximo 8 cm8\,\text{cm} a la izquierda y a la derecha de la posición de equilibrio en x=0x = 0. La relación que existe entre su aceleración y la posición que ocupa en cada instante es: a⃗=−25π2x\vec{a} = -25\pi^2 x. Empezamos a contar el tiempo, t=0t = 0, cuando la partícula pasa por la posición de equilibrio con velocidad negativa.
a
Escribir la expresión de la posición y la velocidad de la partícula en función del tiempo.1,25 pts
b
Calcular la energía cinética y la energía potencial de la partícula cuando se encuentra en la posición x=3 cmx = 3\,\text{cm}.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un satélite artificial describe una órbita circular alrededor de la Tierra. La energía mecánica del satélite en esta órbita es −4,5⋅109 J-4{,}5 \cdot 10^9\,\text{J} y su velocidad es 7610 m/s7610\,\text{m/s}. Calcular:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MTierra=5,98⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
a
La altura a la que se encuentra el satélite.0,5 pts
b
El periodo de la órbita.0,5 pts
c
La masa del satélite.0,75 pts
d
¿Con qué velocidad fue lanzado desde la superficie terrestre para colocarlo en dicha órbita?0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Definir Campo Eléctrico y Potencial eléctrico creado por un sistema de cargas puntuales en un punto.1,25 pts
b
Una carga puntual q1=8 nCq_1 = 8\,\text{nC} se sitúa en el punto (3,0)(3,0) de un sistema de referencia. Otra carga q2=−4 nCq_2 = -4\,\text{nC} se sitúa en el punto (0,4)(0,4). Calcular el campo eléctrico en el punto (3,4)(3,4) y la fuerza que experimenta una carga q=2 nCq = 2\,\text{nC} situada en dicho punto (3,4)(3,4). (Todas las coordenadas están expresadas en metros).1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Definir una onda estacionaria. Escribir la ecuación general. Escribir las condiciones de nodos y vientres.1,25 pts
b
En una cuerda fija por sus dos extremos se producen ondas estacionarias. La longitud de la cuerda es l=2 ml = 2\,\text{m} y vibra en el tercer armónico. La velocidad de propagación de las ondas que la producen es de 2 m/s2\,\text{m/s}. Dibujar el modo de vibración. Calcular la longitud de onda. Calcular la frecuencia.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una onda se propaga en el eje X siendo su ecuación y=0,4sen⁡(4t−6x)y = 0{,}4 \sen(4t - 6x), expresada en unidades del Sistema Internacional.
a
Explicar qué tipo de onda es y en qué sentido se propaga.0,5 pts
b
Calcular la longitud de onda, la frecuencia y la velocidad de propagación.0,75 pts
c
Calcular la velocidad de una partícula del medio situada a 2 m2\,\text{m} cuando han transcurrido 5 s5\,\text{s}.0,75 pts
d
Calcular la diferencia de fase en un punto del medio cuando han transcurrido 6 segundos6\,\text{segundos}.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Queremos proyectar sobre una pantalla situada a 1,0 m1{,}0\,\text{m} de distancia de una lente, la imagen de un objeto de 3 cm3\,\text{cm} de altura.
a
¿Qué tipo de lente utilizamos? Razonar la respuesta.0,25 pts
b
La lente utilizada tiene una distancia focal cuyo valor absoluto es ∣f′∣=20 cm|f'| = 20\,\text{cm}. Calcular la distancia a la que tenemos que colocar el objeto para que la imagen se forme sobre la pantalla.0,5 pts
c
El tamaño de la imagen.0,5 pts
d
Construir el diagrama de rayos señalando la trayectoria de tres rayos.1,25 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. Hacer un dibujo representando lo descrito anteriormente.1,25 pts
b
Un electrón entra en una región donde existe un campo magnético uniforme. Describir la trayectoria del electrón si: - Su velocidad es paralela al campo - Su velocidad es perpendicular al campo - El electrón se deja en reposo en el campo magnético Dibujar la trayectoria en los tres casos.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Analogías y diferencias entre el Campo Eléctrico y el Campo Gravitatorio.
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