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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2015Extraordinaria

Física · País Vasco 2015

4 ejercicios

Instrucciones

Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. Cada opción consta de 2 problemas y 2 cuestiones. Cada problema tiene un valor de 3 puntos. Todos los apartados tienen igual valor. El resultado, correcto o incorrecto, de cada apartado no influirá en la valoración de los restantes. Cada cuestión se valora en un máximo de 2 puntos. Puede utilizarse una calculadora científica.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
3 puntos
Una partícula con carga 0,5⋅10−9 C0{,}5 \cdot 10^{-9}\,\text{C} se mueve con velocidad v⃗=4⋅106j⃗ m/s\vec{v} = 4 \cdot 10^6 \vec{j}\,\text{m/s} y entra en una zona donde existe un campo magnético B⃗=0,5i⃗ T\vec{B} = 0{,}5 \vec{i}\,\text{T}.
a
Determinar el valor de la fuerza magnética ejercida por el campo sobre la partícula y dibujar los vectores correspondientes a la velocidad de la partícula, al campo magnético y a la fuerza magnética.1 pt
b
Calcular la masa de la partícula sabiendo que describe una trayectoria circular de radio 10−7 m10^{-7}\,\text{m}.1 pt
c
Justificar por qué es nulo el trabajo que realiza la fuerza magnética sobre la carga.1 pt
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Ejercicio 2

2
3 puntos
Hacemos vibrar armónicamente un punto P de una cuerda y se genera una onda transversal, descrita por la ecuación: y=4⋅sen⁡[2π(t2−x4)]y = 4 \cdot \sen\left[ 2\pi \left( \frac{t}{2} - \frac{x}{4} \right) \right] en la que todas las magnitudes se miden en unidades del Sistema Internacional (SI). Calcular:
a
La velocidad de vibración de un punto de la cuerda que dista 5 m5\,\text{m} del punto P, en el instante t=3 st = 3\,\text{s}.1 pt
b
La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda que distan 2 m2\,\text{m} el uno del otro.1 pt
c
La velocidad de propagación de la onda.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Efecto fotoeléctrico. Descripción. Explicación cuántica. Teoría de Einstein. Frecuencia umbral. Trabajo de extracción.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Ley de Gravitación Universal de Newton. Intensidad de campo. Definición. Campo creado por una masa puntual (o esférica). Ejemplo: el campo gravitatorio terrestre.
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Ejercicio 1

1
3 puntos
Un satélite artificial de 500 kg500\,\text{kg} de masa se encuentra en una órbita circular a una altura de 60660 km60660\,\text{km} sobre la superficie 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}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
a
Determinar el período del satélite.1 pt
b
Calcular la aceleración del satélite en su órbita.1 pt
c
¿Cuál será su período cuando se encuentre a una altura de la superficie terrestre igual a dos veces el radio de la Tierra?1 pt
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Ejercicio 2

2
3 puntos
El vigilante de la figura ha utilizado su linterna para inspeccionar el fondo de la piscina.
Datos
  • índices de refracción: n(aire)=1n(\text{aire}) = 1
  • n(agua)=1,33n(\text{agua}) = 1{,}33
  • Velocidad de la luz, c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Diagrama de un vigilante con linterna iluminando una piscina de 2,1 m de profundidad, con el rayo incidiendo a 2,7 m del borde.
a
Observar la trayectoria seguida por el rayo de luz y determinar el valor de los ángulos de incidencia y de refracción.1 pt
b
Determinar el valor de la distancia (dd) a la que llegará la luz al fondo de la piscina.1 pt
c
¿Qué tiempo necesitará la luz para llegar hasta el fondo de la piscina desde que el vigilante enciende su linterna?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Ley de Faraday y Lenz para la inducción electromagnética. Valor de la fuerza electromotriz inducida. Sentido de la corriente.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Movimiento armónico simple. Ejemplos. Ecuación. Definición de las magnitudes. Ecuaciones de la velocidad y de la aceleración.
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