La velocidad areolar del satélite.
FísicaMadridPAU 2011Ordinaria
Física · Madrid 2011
10 ejercicios90 min de duración
Ejercicio 1 · A · Cuestiones
1A · Cuestiones
2 puntosUn satélite que gira con la misma velocidad angular que la Tierra (geoestacionario) de masa , describe una órbita circular de radio . Determine:
Suponiendo que el satélite describe su órbita en el plano ecuatorial de la Tierra, determine el módulo, la dirección y el sentido del momento angular respecto de los polos de la Tierra.
Ejercicio 1 · A · problemas
1A · problemas
2 puntosProblemas
Se tiene una masa situada sobre un plano horizontal sin rozamiento unida a un muelle, de masa despreciable, fijo por su otro extremo a la pared. Para mantener estirado el muelle una longitud , respecto de su posición de equilibrio, se requiere una fuerza de . Si se deja el sistema masa-muelle en libertad:
¿Cuál es el periodo de oscilación de la masa?
Determine el trabajo realizado por el muelle desde la posición inicial, , hasta su posición de equilibrio, .
¿Cuál será el módulo de la velocidad de la masa cuando se encuentre a de su posición de equilibrio?
Si el muelle se hubiese estirado inicialmente , ¿cuál sería su frecuencia de oscilación?
Ejercicio 1 · B · Cuestiones
1B · Cuestiones
2 puntosSe sitúa un objeto de delante de la superficie cóncava de un espejo esférico de distancia focal , y se produce una imagen de .
Calcule la distancia a la que se encuentra el objeto de la superficie del espejo.
Realice el trazado de rayos y determine si la imagen formada es real o virtual.
Ejercicio 1 · B · problemas
1B · problemas
2 puntosProblemas
Sabiendo que el periodo de revolución lunar es de días y que el radio de la órbita es , calcule:
La constante de gravitación universal, (obtener su valor a partir de los datos del problema).
La fuerza que la Luna ejerce sobre la Tierra y la de la Tierra sobre la Luna.
El trabajo necesario para llevar un objeto de desde la Tierra hasta la Luna. (Despreciar los radios de la Tierra y de la Luna, en comparación con su distancia)
Si un satélite se sitúa entre la Tierra y la Luna a una distancia de la Tierra de , ¿cuál es la relación de fuerzas debidas a la Tierra y a la Luna?
Ejercicio 2 · A · Cuestiones
2A · Cuestiones
2 puntosUna onda transversal de amplitud que se propaga por un medio material tarda en recorrer una distancia de , y sus puntos más próximos de igual fase distan entre si . Determine:
La expresión matemática de la función de onda si en el instante la elongación en el origen, , es nula.
La aceleración de un punto de la onda situado en , en el instante .
Ejercicio 2 · A · problemas
2A · problemas
2 puntosProblemas
Un electrón que se mueve con velocidad en el sentido positivo del eje X entra en una región del espacio donde hay un campo magnético uniforme dirigido en el sentido positivo del eje Z.
Calcule la fuerza que actúa sobre el electrón.
Determine el radio de la órbita circular que describirá el electrón.
¿Cuál es la velocidad angular del electrón?
Determine la energía del electrón antes y después de penetrar en la región del campo magnético.
Ejercicio 2 · B · Cuestiones
2B · Cuestiones
2 puntosUn altavoz emite con una potencia de . Suponiendo que el altavoz es una fuente puntual y sabiendo que las ondas sonoras son esféricas, determine:
La intensidad de la onda sonora a del altavoz.
¿A qué distancia de la fuente el nivel de intensidad sonora es de ?
Ejercicio 2 · B · problemas
2B · problemas
2 puntosProblemas
Considérese un conductor esférico de radio , cargado con una carga .
Calcule el campo electrostático creado en los puntos situados a una distancia del centro de la esfera de y .
¿A qué potencial se encuentran los puntos situados a del centro de la esfera?
¿Y los situados a del centro de la esfera?
¿Qué trabajo es necesario realizar para traer una carga de desde el infinito a una distancia de del centro de la esfera?
Ejercicio 3 · Opción A
3Opción A
2 puntosConsidérese un haz de luz monocromática, cuya longitud de onda en el vacío es . Este haz incide, desde el aire, sobre la pared plana de vidrio de un acuario con un ángulo de incidencia de . Determine:
El ángulo de refracción en el vidrio, sabiendo que su índice de refracción es .
La longitud de onda de dicho haz en el agua, sabiendo que su índice de refracción es .
Ejercicio 3 · Opción B
3Opción B
2 puntosSe tiene una muestra de del isótopo cuya vida media es de años.
¿Cuánta masa de dicho isótopo quedará al cabo de años?
¿Qué tiempo se requiere para que su actividad se reduzca a la cuarta parte?
