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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2018Extraordinaria

Física · Navarra 2018

4 ejercicios

Instrucciones

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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite tiene una masa m=50 kgm = 50\,\text{kg} y su órbita, supuesta circular, se encuentra a una distancia de 2,3⋅104 km2{,}3 \cdot 10^4\,\text{km} de la superficie terrestre. Determinar:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
¿Cuál es el periodo de revolución del satélite expresado en horas?0,75 pts
b
Energías potencial y cinética del satélite en su órbita.1 pt
c
Energía cinética del satélite en el momento del lanzamiento desde la superficie terrestre para alcanzar la órbita anterior0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,25 puntos
Se tienen dos hilos conductores rectos, paralelos e indefinidos separados una distancia d=30 cmd = 30\,\text{cm}. Por el conductor de la izquierda circula una corriente de intensidad I1=3 AI_1 = 3\,\text{A} y el campo magnético creado por ambos conductores se anula en el punto P1P_1. Es necesario realizar un dibujo en los tres apartados.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m⋅A−1\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m} \cdot \text{A}^{-1}
Diagrama de dos hilos conductores paralelos con puntos P1 y P2 y sistema de coordenadas XYZ.
a
¿Qué corriente I2I_2 y en qué sentido circula por el conductor de la derecha?0,75 pts
b
¿Cuál es el campo magnético en el punto P2P_2?0,75 pts
c
Hallar la fuerza por unidad de longitud que se ejercen entre sí los hilos.0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Un defecto común del ojo humano es la miopía. Explicar en qué consiste y con qué lente se corrige. Hacer un dibujo explicativo.1,25 pts
b
Situamos un objeto de 0,5 cm0{,}5\,\text{cm} de altura a 10 cm10\,\text{cm} de una lente de +5+5 dioptrías. Calcular la posición y el aumento de la imagen. Realizar el trazado de rayos.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Definición de onda. Indicar la expresión general de la ecuación para una onda armónica y explicar cada uno de sus términos.1,25 pts
b
Una onda transversal se propaga a lo largo de una cuerda en el sentido positivo del eje OX y la menor distancia entre dos puntos en fase es de 20 cm20\,\text{cm}. El foco emisor, fijo a un extremo de la cuerda, vibra con amplitud de 3 cm3\,\text{cm} y frecuencia 25 Hz25\,\text{Hz}, y en el instante inicial, la elongación en x=0x = 0 es nula y la velocidad de vibración es negativa. Escribir la ecuación de onda y calcular la velocidad de propagación de la misma.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Se sitúan dos cargas q1=+2 μCq_1 = +2\,\mu\text{C} y q2=+2 μCq_2 = +2\,\mu\text{C} en los vértices B y C de la base de un triángulo equilátero de 80 cm80\,\text{cm} de lado como se indica en la figura. Calcular:
Datos
  • K=9⋅109 N m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2 / \text{C}^2
Triángulo equilátero con cargas q1 y q2 en los vértices de la base B y C, y punto D en el centro de la base.
a
El campo eléctrico en el vértice A.1,25 pts
b
El trabajo que realiza el campo eléctrico al mover una carga q=3 nCq = 3\,\text{nC} desde A hasta D (punto medio entre B y C). ¿Qué significa el signo del trabajo?1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un haz de luz de longitud de onda 546 nm546\,\text{nm} incide en una superficie metálica en la que el trabajo de extracción es de 2 eV2\,\text{eV}.
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
Calcular la energía de los fotones incidentes.0,75 pts
b
Calcular la velocidad máxima de los electrones emitidos por el metal.1 pt
c
¿Qué ocurriría si iluminamos la superficie con una radiación de 700 nm700\,\text{nm}? Razonar la respuesta.0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
Explicar el fenómeno de reflexión total indicando en que situaciones se puede producir. Ángulo límite. Describir una aplicación de este fenómeno.1,25 pts
b
Un rayo de luz incide desde el aire en una placa planoparalela de vidrio con un ángulo de incidencia de 30∘30^\circ. El rayo refractado forma un ángulo de 130∘130^\circ con el rayo reflejado.1,25 pts
b.1
Hallar el índice de refracción del vidrio y la velocidad de propagación de la luz en el mismo.
b.2
Si el rayo incide desde el vidrio al aire, ¿a partir de que ángulo no veríamos luz en el exterior?
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Flujo magnético. Leyes de Faraday y Lenz. Definición de flujo. Expresión matemática del mismo y hacer un dibujo. Enunciar las leyes de Faraday y Lenz.
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