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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2011Ordinaria

Física · País Vasco 2011

8 ejercicios

Instrucciones

Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. Cada Opción consta de 2 problemas y 2 cuestiones. Cada problema (de 3 apartados) se valora en un máximo de 3 puntos: 1 por cada apartado. El resultado, correcto o incorrecto, de cada apartado no influirá en la valoración de los restantes. Cada cuestión se valora en un máximo de 2 puntos. Puede utilizarse una calculadora científica.

Ejercicio 1 · A · cuestiones

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Explicar cómo es la fuerza ("fuerza de Lorentz") que experimenta una carga en movimiento en el seno de un campo magnético uniforme. Poner algún ejemplo.
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Ejercicio 1 · A · problemas

1Opción A
3 puntos
Problemas
La Estación Espacial Internacional, de 280.000 kg280.000\,\text{kg}, gira en una órbita circular alrededor de la Tierra a una altura media de 360 km360\,\text{km} sobre su superficie. Debido al rozamiento con la alta atmósfera su altura disminuye continuamente, por lo que son necesarias correcciones periódicas. Supongamos que por este motivo la estación ha descendido hasta una órbita circular de 340 km340\,\text{km} de altura. Calcular:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • M=5,99⋅1024 kgM = 5{,}99 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • R=6,37⋅106 mR = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
a
las velocidades orbitales a 340 km340\,\text{km} y 360 km360\,\text{km} de altura1 pt
b
la energía necesaria para recuperar la órbita más alta1 pt
c
el cambio en el periodo de revolución1 pt
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Ejercicio 1 · B · cuestiones

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Definir brevemente la intensidad del campo y el potencial electrostático. Ejemplo del campo creado por una carga puntual positiva.
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Ejercicio 1 · B · problemas

1Opción B
3 puntos
Problemas
Se sabe que si por un conductor rectilíneo e infinito circula una corriente de intensidad II, se genera un campo magnético cuya intensidad vale B=μ0I2πrB = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} donde rr es la distancia al conductor y μ0\mu_0 una constante (permeabilidad magnética del vacío). Sean dos hilos paralelos e infinitos, separados una distancia aa, que transportan sendas corrientes de intensidades I1I_1 y I2=3I1I_2 = 3 I_1 respectivamente, en el mismo sentido. Calcular, entre ambos hilos y en el plano en el que se encuentran:
a
el valor de BB en módulo, dirección y sentido, a mitad de distancia entre ellos,1 pt
b
los puntos en los que BB es nulo,1 pt
c
el valor de BB en todos estos puntos si I2I_2 invierte su sentido.1 pt
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Ejercicio 2 · A · cuestiones

2Opción A
2 puntos
Cuestiones
Explicar el funcionamiento de una lupa.
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Ejercicio 2 · A · problemas

2Opción A
3 puntos
Problemas
En un acelerador lineal, un campo eléctrico uniforme de intensidad E=1,25⋅103 N/CE = 1{,}25 \cdot 10^3\,\text{N/C} acelera electrones a lo largo de un recorrido de 2 m2\,\text{m}. Calcular:
Datos
  • e=−1,6⋅10−19 Ce = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
la diferencia de potencial entre los extremos del acelerador.1 pt
b
Si los electrones parten del reposo, ¿cuál será su velocidad final?1 pt
c
¿Y su energía final expresada en eV?1 pt
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Ejercicio 2 · B · cuestiones

2Opción B
2 puntos
Cuestiones
Radioactividad natural. ¿Qué son las partículas alfa, beta y gamma? ¿Qué ocurre con un isótopo cuando emite una de esas partículas?
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Ejercicio 2 · B · problemas

2Opción B
3 puntos
Problemas
Un láser de potencia nominal 5 mW5\,\text{mW} emite sólo un 15%15\% de su potencia en forma de luz roja con una longitud de onda de 650 nm650\,\text{nm}. Determinar:
Datos
  • e=−1,6⋅10−19 Ce = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,62⋅10−34 J⋅sh = 6{,}62 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
a
la frecuencia y la energía de cada fotón.1 pt
b
el número de fotones emitidos por segundo.1 pt
c
la longitud de onda y la velocidad cuando la luz atraviesa un vidrio cuyo índice de refracción es 1,351{,}35.1 pt
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