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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2018Extraordinaria

Física · País Vasco 2018

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
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
Problemas
Dos cargas fijas, q1q_1 y q2q_2, se encuentran a 6 m6\,\text{m} de distancia y se ejercen una fuerza de repulsión de 0,025 N0{,}025\,\text{N}. La carga q1q_1 se encuentra en el origen del eje de coordenadas y la carga q2q_2 en el lado positivo de eje OX.
Datos
  • q1=+2⋅10−5 Cq_1 = +2 \cdot 10^{-5}\,\text{C}
  • k=9⋅109 N⋅m2⋅C−2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2}
a
¿Qué valor tiene el campo eléctrico creado por ambas cargas en el punto medio del segmento que las une? (debes indicar módulo, dirección y sentido)1 pt
b
Calcular el valor del potencial eléctrico del sistema de cargas en el punto medio del segmento que las une.1 pt
c
¿Qué trabajo debe hacerse para traer una carga q3=10−5 Cq_3 = 10^{-5}\,\text{C} desde el infinito hasta el punto medio del segmento que une las cargas q1q_1 y q2q_2?1 pt

Ejercicio 2

2
3 puntos
Problemas
Uno de los extremos (x=0x=0) de una cuerda de 6 m6\,\text{m} de largo se mueve hacia arriba y abajo con un movimiento armónico simple de frecuencia 60 Hz60\,\text{Hz}. La onda originada se desplaza en 0,5 s0{,}5\,\text{s} hasta el otro extremo de la cuerda.
a
Escribir la ecuación general de la onda, sabiendo que la amplitud de la onda A=0,03 mA=0{,}03\,\text{m} y que la fase inicial ϕ0=π/2 rad\phi_0=\pi/2\,\text{rad}.1 pt
b
Determinar la distancia a la que se encuentran dos puntos de la cuerda que tienen una diferencia de fase entre ellos de 2π rad2\pi\,\text{rad}.1 pt
c
Determinar la velocidad de vibración máxima de la cuerda.1 pt

Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Leyes de Kepler. Enunciados. Deducción de la 3ª Ley para órbitas circulares, a partir de la Ley de Gravitación.

Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Describir el fenómeno de la radiactividad natural. Desintegración radiactiva. Emisión de partículas alfa, beta y gamma. Leyes de Soddy y Fajans. Ejemplos.

Ejercicio 1

1
3 puntos
Problemas
Desde la superficie de un cierto planeta se ha lanzado una sonda espacial verticalmente hacia arriba con una velocidad de 20 km/s20\,\text{km/s}.
Datos
  • masa del planeta: M=2,5⋅1025 kgM = 2{,}5 \cdot 10^{25}\,\text{kg}
  • radio del planeta: R=6371 kmR = 6371\,\text{km}
  • constante de gravitación universal: G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
a
¿Qué valor tiene la velocidad de escape en dicho planeta? ¿Conseguirá la sonda espacial escapar de la atracción gravitacional del planeta?1 pt
b
Si en el momento del lanzamiento la energía cinética de la sonda espacial es 1012 J10^{12}\,\text{J}, determinar el valor de la masa de la sonda y de la fuerza de atracción ejercida por el planeta en dicho momento.1 pt
c
Calcular el peso y la velocidad de la sonda cuando ésta se encuentre a una altura de 600 km600\,\text{km} sobre la superficie del planeta.1 pt

Ejercicio 2

2
3 puntos
Problemas
Para observar un objeto se utiliza una lente convergente de distancia focal ff. El objeto se coloca a una distancia 4f4f del centro.
a
Hacer el diagrama de rayos para indicar cómo se forma la imagen del objeto.1 pt
b
¿Qué propiedades tiene la imagen? Indicar si es mayor o menor que el objeto, si es real o virtual y si se encuentra derecha o invertida.1 pt
c
Repetir los dos casos anteriores en el caso de que el objeto se coloque a una distancia f/2f/2 del centro de la lente.1 pt

Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Ondas estacionarias. Definición y ejemplos.

Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Fuerza ejercida dentro de un campo magnético uniforme:
a
sobre una carga puntual en movimiento (ejemplo: trayectoria cuando la velocidad de la carga es perpendicular al campo).1 pt
b
sobre un conductor lineal de corriente eléctrica.1 pt