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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2015Extraordinaria

Física · Navarra 2015

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Un satélite de 200kg200\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de la tierra y su energía cinética es de 5,3109J5{,}3 \cdot 10^9\,\text{J}. Calcular:
a)1 pts
La altura sobre la superficie terrestre a la que órbita el satélite.
b)0,75 pts
La expresión de la energía mecánica.
c)0,75 pts
La velocidad de escape del satélite desde su posición orbital.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Un electrón es acelerado desde el reposo por una diferencia de potencial hasta alcanzar una velocidad de 107m/s10^7\,\text{m/s}. En ese instante penetra en una zona del espacio donde existe un campo magnético uniforme BB perpendicular al movimiento del electrón y describe una trayectoria circular de radio r=30cmr = 30\,\text{cm}.
a)0,75 pts
Calcular la diferencia de potencial con que se ha acelerado el electrón indicando la zona de menor potencial.
b)0,75 pts
Calcular el valor del campo magnético.
c)1 pts
Hacer un dibujo claro del movimiento de la partícula indicando la trayectoria, la dirección del campo magnético y la dirección de la velocidad y la fuerza magnética en dos puntos cualesquiera de la trayectoria.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
Dos cargas negativas q1q_1 y q2q_2 de valor 2μC-2\,\mu\text{C} se sitúan en los puntos (0,2)(0, 2) y (0,2)(0, -2) de un sistema de coordenadas. Colocamos además, una carga q3q_3 en el punto (2,0)(2, 0). Calcular:
a)1,25 pts
¿Qué carga q3q_3 (valor y signo) para que el campo eléctrico creado por q1q_1, q2q_2 y q3q_3 en el punto A(2,0)A(-2, 0) sea nulo?
b)0,5 pts
¿Cuál es el potencial en el punto AA?
c)0,75 pts
Colocamos una carga q=2nCq = 2\,\text{nC} en el punto origen de coordenadas. ¿Hacia dónde se mueve? ¿Cuál es el trabajo realizado por el campo cuando se ha movido 2m2\,\text{m} desde el origen?

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
El extremo de una cuerda oscila con un movimiento armónico simple de amplitud 15cm15\,\text{cm} realizando 2020 oscilaciones en 55 segundos. La velocidad de propagación de la perturbación es de 10m/s10\,\text{m/s} y en el instante inicial el extremo de la cuerda que estamos haciendo oscilar tiene una elongación y=0,15my = 0{,}15\,\text{m}.
a)1 pts
Escribir la ecuación de la onda indicando el periodo y la longitud de onda.
b)0,75 pts
Calcular la distancia entre los dos puntos más próximos que están en oposición de fase.
c)0,75 pts
Calcular la velocidad de oscilación de un punto situado a 2m2\,\text{m} del extremo 55 segundos después de iniciado el movimiento.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
a)1,25 pts
Enunciar la fuerza magnética que actúa sobre una corriente eléctrica. Describir todos los términos que aparecen en la expresión de la fuerza. Hacer un dibujo explicativo.
b)1,25 pts
Disponemos de un conductor rectilíneo de longitud l=2ml = 2\,\text{m} por el que circula una corriente eléctrica I=3AI = 3\,\text{A}. Dicho conductor se encuentra en una zona del espacio en la que existe un campo magnético de módulo B=10TB = 10\,\text{T}. Calcular la fuerza magnética sobre el conductor en las siguientes situaciones (a, b y c):
Situación (a): Conductor con corriente I y campo magnético B paralelos.
Situación (a): Conductor con corriente I y campo magnético B paralelos.
Situación (b): Conductor con corriente I y campo magnético B saliendo del plano.
Situación (b): Conductor con corriente I y campo magnético B saliendo del plano.
Situación (c): Conductor con corriente I y campo magnético B entrando al plano.
Situación (c): Conductor con corriente I y campo magnético B entrando al plano.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
a)1,25 pts
Describir el fenómeno de refracción de la luz. Enunciar las leyes que lo controlan. Indicar bajo qué condiciones se produce el fenómeno de reflexión total.
b)1,25 pts
Disponemos de un prisma óptico de índice de refracción 1,51{,}5 inmerso en aire. La sección del prisma, mostrada en la figura, es un triángulo rectángulo isósceles. Un rayo luminoso incide perpendicularmente sobre la cara AB del prisma. Dibujar la trayectoria del rayo a través del prisma hasta volver a salir al aire. ¿Con qué velocidad se propaga la luz en el interior del prisma? Razonar las respuestas.
Datos
  • c=3108m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Prisma óptico triangular isósceles con un rayo incidente perpendicular a la cara AB.
Prisma óptico triangular isósceles con un rayo incidente perpendicular a la cara AB.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
a)1,25 pts
Escribir la ecuación de un movimiento armónico simple explicando el significado de cada uno de sus términos: elongación, amplitud, frecuencia, periodo, frecuencia angular, fase inicial.
b)1,25 pts
La figura representa la velocidad en función del tiempo de una partícula de masa m=2kgm = 2\,\text{kg} que realiza un movimiento armónico simple en un eje OX oscilando alrededor del origen. Escribir la ecuación del movimiento. Representar la energía cinética y potencial en función del tiempo desde t=0t = 0 hasta t=0,4st = 0{,}4\,\text{s}.
Gráfica de la velocidad v (m/s) frente al tiempo t (s) de un movimiento armónico simple.
Gráfica de la velocidad v (m/s) frente al tiempo t (s) de un movimiento armónico simple.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2,5 puntos
Concepto de carga eléctrica. Ley de Coulomb. Describir algún fenómeno de electrización. Enunciar las propiedades de las cargas indicando la unidad de carga. Enunciar la ley explicando cada uno de sus términos.