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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2017Extraordinaria

Física · Navarra 2017

4 ejercicios

Instrucciones

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

1
2,5 puntos
Una onda armónica transversal se propaga en la dirección del eje xx con una ecuación y(x,t)=0,4sen⁡(6t−8x)y(x, t) = 0{,}4 \sen(6t - 8x) en unidades de S.I. Calcula:
a
La longitud de onda, la frecuencia con que vibran las partículas del medio y la velocidad de propagación de la onda0,75 pts
b
La velocidad de un punto situado en x=1 mx = 1\,\text{m} en el instante t=2 st = 2\,\text{s}.0,5 pts
c
Los valores de tt para los que el punto situado en x=1 mx = 1\,\text{m} tiene velocidad máxima positiva0,75 pts
d
La distancia mínima entre dos puntos en oposición de fase0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un protón penetra en una zona donde existe un campo magnético uniforme de 8 T8\,\text{T}. La velocidad del protón es perpendicular a la dirección del campo magnético y de valor v=3⋅107 m/sv = 3 \cdot 10^7\,\text{m/s}.
Datos
  • mprotoˊn=1,7⋅10−27 kgm_{\text{protón}} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • qprotoˊn=1,6⋅10−19 Cq_{\text{protón}} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Hacer un dibujo claro de los campos y fuerzas que actúan sobre el protón y de la trayectoria seguida0,75 pts
b
Calcular el radio de la órbita descrita.0,5 pts
c
Determinar el número de vueltas que da en 0,02 s0{,}02\,\text{s}.0,75 pts
d
¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza magnética en el movimiento? Razonar la respuesta0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • I0=1,0⋅10−12 W m−2I_0 = 1{,}0 \cdot 10^{-12}\,\text{W m}^{-2}
a
Relación entre intensidad de un sonido y la sensación sonora (sonoridad). Umbral de audición1,25 pts
b
Un altavoz emite sonido como un foco puntual. A una distancia de 1 km1\,\text{km} dejamos de escuchar el sonido. 1) ¿Cuál es la potencia del sonido emitido por el altavoz? 2) ¿A qué distancia el nivel de intensidad es de 50 dB50\,\text{dB}?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
a
Describir el efecto fotoeléctrico1,25 pts
b
Si iluminamos una lámina de sodio con una radiación de longitud de onda 400 nm400\,\text{nm}, la energía cinética máxima de los electrones emitidos es 0,74 eV0{,}74\,\text{eV}. Calcular el trabajo de extracción y la frecuencia umbral. Representar en un gráfico la energía cinética máxima en función de la frecuencia de los fotones incidentes.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Entre dos cargas, q1q_1 de +6 μC+6\,\mu\text{C} y q2q_2 de +8 μC+8\,\mu\text{C} separadas 30 cm30\,\text{cm}, se sitúa, en el punto medio entre ambas (punto O), una carga de prueba de masa m=1 gm = 1\,\text{g} y carga q=−1 μCq = -1\,\mu\text{C}.
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Encontrar la magnitud, dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre la carga de prueba qq1 pt
b
Si la carga se deja en O con una velocidad de 50 m/s50\,\text{m/s} en dirección a la carga de 8 μC8\,\mu\text{C}, ¿cuál es su velocidad cuando ha recorrido 5 cm5\,\text{cm}?1,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Disponemos de una lámina de vidrio planoparalela de índice de refracción 1,51{,}5 apoyada en su cara inferior (CD) en un plástico de índice de refracción 1,41{,}4. Un rayo de luz, de frecuencia 6⋅1014 Hz6 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, incide con un ángulo de incidencia de 30∘30^\circ sobre la cara AB de la lámina como indica la figura.
Datos
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Esquema de una lámina de vidrio entre aire y plástico con un rayo incidente en la cara AB.
a
Dibujar la trayectoria del rayo indicando los ángulos en las separaciones aire-vidrio y vidrio-plástico0,75 pts
b
Calcular la frecuencia y la longitud de onda de la luz en el vidrio0,75 pts
c
Si el rayo incide en la superficie de separación plástico vidrio (cara CD), ¿cuál es el máximo ángulo de incidencia para que el rayo se refracte en la superficie de separación vidrio-aire?1 pt
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • Radio de Marte, RM=3,32⋅106 mR_M = 3{,}32 \cdot 10^6\,\text{m}
a
Explicar el concepto de velocidad de escape y obtener su valor.1,25 pts
b
La aceleración de la gravedad en la superficie de Marte es g=3,87 m/s2g = 3{,}87\,\text{m/s}^2. Se lanza verticalmente un objeto desde la superficie de Marte, con velocidad inicial igual a la mitad de la de escape. Calcula la máxima altura sobre la superficie, hh, que llega a alcanzar el objeto.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Flujo magnético. Leyes de Faraday y Lenz. Definir flujo: expresión matemática y dibujo. Enunciar las leyes.
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