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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2024Ordinaria

Física · Aragón 2024

8 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
El planeta Marte tiene dos satélites naturales, Fobos y Deimos. El radio orbital de Fobos es de 12767 km12767\,\text{km}.
a)0,75 pts
Obtén el periodo orbital de Fobos.
b)1 pts
Utiliza la tercera ley de Kepler para obtener el periodo orbital de Deimos, cuyo radio orbital es de 26950 km26950\,\text{km}.
c)0,75 pts
Calcula la velocidad de escape de un cohete desde la superficie de Fobos, suponiendo que el satélite es esférico.
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Contesta a las siguientes preguntas:
a)0,75 pts
Describe el concepto de potencial gravitatorio y da su expresión para una masa puntual a una distancia rr.
b)1,75 pts
Calcula las energías cinética y mecánica del satélite marciano Fobos.
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Contesta a las siguientes preguntas:
a)0,8 pts
Explica el concepto de campo eléctrico y da la expresión del campo electrostático producido por una carga puntual qq a una distancia rr.
b)1,7 pts
Calcula el vector campo electrostático producido por el sistema de cargas de la figura en el origen de coordenadas.
Sistema de tres cargas puntuales en un plano cartesiano: $q_1=1\,\text{nC}$ en $(0, 1{,}7)$, $q_2=3\,\text{nC}$ en $(3, 0)$ y $q_3=-2\,\text{nC}$ en $(3, 1{,}7)$.
Sistema de tres cargas puntuales en un plano cartesiano: $q_1=1\,\text{nC}$ en $(0, 1{,}7)$, $q_2=3\,\text{nC}$ en $(3, 0)$ y $q_3=-2\,\text{nC}$ en $(3, 1{,}7)$.
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Las líneas de alta tensión transportan gran cantidad de energía con una corriente relativamente pequeña, minimizando las pérdidas. Si se tienen dos cables separados 1,5 m1{,}5\,\text{m} de distancia por los que circula una corriente de 0,8 A0{,}8\,\text{A},
a)0,75 pts
Calcula el módulo de la fuerza por unidad de longitud entre ellos.
b)0,75 pts
Haz dos esquemas en los cuales se muestren las fuerzas que actúan sobre los cables en el caso de que las corrientes circulen en el mismo sentido y en el caso de que circulen en sentido contrario.
c)1 pts
Si insertamos un tercer cable por el que circulan también 0,8 A0{,}8\,\text{A} de corriente entre los dos primeros, pero a 0,4 m0{,}4\,\text{m} de uno de ellos, ¿Cuál es la máxima fuerza por unidad de longitud que puede sufrir? ¿En qué sentidos circularán las tres corrientes en este caso?
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Contesta a las siguientes preguntas:
a)0,5 pts
Enuncia y explica la hipótesis de De Broglie.
b)1 pts
Un electrón se acelera de forma que adquiere una energía cinética de 980 eV980\,\text{eV}. ¿Cuál es la longitud de onda asociada al electrón?
c)1 pts
Si se desea frenar el electrón, ¿a qué diferencia de potencial electrostático habrá que someterlo? Haz un dibujo mostrando hacía dónde se desplaza el electrón y las dos placas, positiva y negativa, entre las que se introduce la diferencia de potencial electrostático.
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Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Un elefante se balanceaba verticalmente sobre la tela de una araña de forma que describía un M.A.S.. Si el elefante tiene una masa de 2200 kg2200\,\text{kg} y realiza una oscilación completa cada 13 s13\,\text{s},
a)2 pts
Calcula la constante elástica de la tela de araña. Si el estiramiento máximo es de 80 cm80\,\text{cm}, ¿cuál es la fuerza elástica máxima que sufrirá el elefante?
b)0,5 pts
Haz un gráfico de posición en función del tiempo, indicando las magnitudes que consideres importantes y sus unidades.
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Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Disponemos de una lente divergente de focal f′=−30 cmf' = -30\,\text{cm},
a)1,75 pts
Determina la posición y el tamaño de la imagen de un objeto de 2,5 cm2{,}5\,\text{cm} de altura situado a 50 cm50\,\text{cm} de la lente y haz un trazado de rayos del problema.
b)0,75 pts
¿Cuál es la potencia de la lente?
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Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Se pretende afinar una guitarra eléctrica en “Re vago” de forma que en la sexta cuerda suene un Re, cuya frecuencia es 293,66 Hz293{,}66\,\text{Hz}. La longitud de la cuerda es de 79 cm79\,\text{cm}. Si Re es el armónico fundamental,
a)0,75 pts
¿A qué velocidad se desplazarán las ondas viajeras en la cuerda?
b)1,75 pts
¿Qué frecuencia tendrá el siguiente armónico? ¿A qué tensión deberá estar sometida la cuerda si su densidad lineal es de 3,99⋅10−4 kg/m3{,}99 \cdot 10^{-4}\,\text{kg/m}?
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