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la cuevadel empollón
FísicaExtremaduraPAU 2024Ordinaria

Física · Extremadura 2024

10 ejercicios

Instrucciones

El examen consta de 10 preguntas, cuyo valor es de 2 puntos cada una. El estudiante ha de elegir 5 preguntas. El valor de cada uno de los apartados de las preguntas está indicado en el enunciado, cuando corresponde. En ningún caso deberá responder a un número mayor del indicado porque en la corrección sólo se tendrán en cuenta las cinco primeras cuestiones/preguntas respondidas. Si se desea que alguna de ellas no sea tenida en cuenta, el estudiante ha de tacharla y dejarlo claramente indicado. En ese caso, se tendrá en cuenta la que marque como válida y, si no la marca, además de las cuatro primeras preguntas sin tachar, se corregiría la inmediatamente posterior (es decir, la que ocupe el sexto lugar).

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Enuncia la ley de inducción de Faraday.1 pt
b
Escribe una expresión matemática de dicha ley.0,5 pts
c
Según esta ley, indica al menos un procedimiento para inducir corriente en una espira.0,5 pts

Ejercicio 2

2
2 puntos
Escribe la expresión de la velocidad de propagación del sonido en los gases e identifica qué magnitudes aparecen en dicha expresión indicando las unidades en las que se mide cada una de ellas en el Sistema Internacional.

Ejercicio 3

3
2 puntos
Indica si la siguiente afirmación es cierta o falsa, razonando la respuesta: “Para que la longitud de una barra se reduzca a la mitad debe viajar a una velocidad de 0,866 c0{,}866\,c”.

Ejercicio 4

4
2 puntos
Una sonda espacial de 1000 kg1000\,\text{kg} de masa describe una órbita circular alrededor de la Tierra, con velocidad constante en módulo, a una altura sobre su superficie igual al radio de la Tierra.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
  • M=5,972⋅1024 kgM = 5{,}972 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • R=6370 kmR = 6370\,\text{km}
a
Calcula la energía cinética y la energía potencial gravitatoria de dicha sonda en esa órbita.1 pt
b
¿Cuál sería la energía necesaria para transferir la sonda a otra órbita, también circular, situada a una altura igual a tres veces el radio de la Tierra?1 pt

Ejercicio 5

5
2 puntos
Desde la superficie terrestre se lanza un satélite hasta situarlo en una órbita circular a una distancia del centro de la Tierra igual a las 7/67/6 partes del radio terrestre.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
  • R=6370 kmR = 6370\,\text{km}
  • g=9,8 m⋅s−2g = 9{,}8\,\text{m} \cdot \text{s}^{-2}
a
Calcula, con los datos del problema, la intensidad del campo gravitatorio terrestre en la órbita del satélite.1 pt
b
Halla el peso de una astronauta de masa 68 kg68\,\text{kg} que se situase allí.1 pt

Ejercicio 6

6
2 puntos
En los vértices inferiores de un triángulo equilátero de lado aa, se sitúan dos cargas puntuales positivas iguales de valor q1=q2=qq_1 = q_2 = q. Otra carga, también positiva, de valor QQ, se coloca en el tercer vértice del triángulo.
a
Dibuja en un esquema los vectores campo eléctrico creado por las cargas q1q_1 y q2q_2 y la fuerza electrostática sobre la carga QQ.1 pt
b
Calcula dicha fuerza con módulo, dirección y sentido. Expresa el resultado en términos de qq, QQ, aa y de la constante de Coulomb, KK.1 pt

Ejercicio 7

7
2 puntos
La función de una onda estacionaria en una cuerda fija por sus dos extremos viene dada, en el Sistema Internacional, por:y(x,t)=10sen⁡(0,4πx)cos⁡(60πt)y(x, t) = 10 \sen(0{,}4 \pi x) \cos(60 \pi t)Determina:
a
la amplitud,0,4 pts
b
la longitud de onda,0,4 pts
c
la frecuencia,0,4 pts
d
la velocidad de propagación de las ondas componentes y0,4 pts
e
la distancia entre dos nodos consecutivos.0,4 pts

Ejercicio 8

8
2 puntos
Un rayo de luz, que se propaga por el vidrio, incide sobre la superficie de separación con el agua con un ángulo de 45∘45^\circ. Sabiendo que el índice de refracción del agua es aproximadamente 1,331{,}33 y que el ángulo límite vidrio-agua es de 60∘60^\circ:
a
Determina el índice de refracción del vidrio, acompañando el cálculo con un diagrama de rayos.1 pt
b
Halla el ángulo de refracción en el agua. Haz, igualmente, el diagrama de rayos correspondiente.1 pt

Ejercicio 9

9
2 puntos
Una lente delgada biconvexa de vidrio cuyo índice de refracción es 1,51{,}5 tiene sus radios de curvatura iguales a 40 cm40\,\text{cm}. Un objeto de 4 cm4\,\text{cm} de altura se sitúa a 15 cm15\,\text{cm} de la lente.
a
Halla la posición de la imagen.2/3 pt
b
Calcula la distancia focal de la lente.2/3 pt
c
Determina el tamaño de la imagen.2/3 pt

Ejercicio 10

10
2 puntos
Datos
  • Masa del núcleo de Hidrógeno: 1,007825 u1{,}007825\,u
  • Masa del núcleo de Deuterio: 2,014102 u2{,}014102\,u
  • Masa del núcleo de Tritio: 3,016049 u3{,}016049\,u
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,u = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • Valor de la velocidad de la luz en el vacío: c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
Calcula la energía en Julios que se libera en el siguiente proceso de fusión nuclear: X12X2122H+X12X2122H→X13X2123H+X11X2121H\ce{^{2}_{1}H + ^{2}_{1}H -> ^{3}_{1}H + ^{1}_{1}H}1,5 pts
b
Expresa el resultado en MeV.0,5 pts