Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2021Extraordinaria

Física · Aragón 2021

8 ejercicios

Instrucciones

Elija cuatro de las ocho preguntas propuestas. En cada pregunta se señala la puntuación máxima.

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una partícula de masa 100 g100\,\text{g} realiza un movimiento armónico simple de amplitud 3 m3\,\text{m} y cuya aceleración viene dada por la expresión a=−9π2x m/s2a = -9\pi^2 x\,\text{m/s}^2. Sabiendo que se ha empezado a contar el tiempo cuando la aceleración adquiere su valor absoluto máximo en los desplazamientos positivos, calcula:
a
El periodo y la constante recuperadora del sistema.0,5 pts
b
La expresión matemática del desplazamiento en función del tiempo, x=x(t)x = x(t).1 pt
c
Las energías cinética y potencial en el punto donde tiene velocidad máxima.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una fuente sonora puntual emite con una potencia de 10−6 W10^{-6}\,\text{W}.
Datos
  • La intensidad umbral del oído humano es I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2
a
Determina el nivel de intensidad expresado en decibelios a 1 m1\,\text{m} de la fuente sonora.1,25 pts
b
¿A qué distancia de la fuente sonora el nivel de intensidad se ha reducido a la mitad del valor anterior?1,25 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Enuncia y explica las Leyes de Kepler.1 pt
b
Calcula la masa del Sol, considerando que la Tierra describe una órbita circular de 150150 millones de kilómetros de radio y emplea 365,25365{,}25 días en recorrerla por completo.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6,37⋅106 mR_{\text{Tierra}} = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
a
Explica el concepto de campo gravitatorio.1 pt
b
Se coloca un satélite meteorológico de 1000 kg1000\,\text{kg} de masa en órbita circular, a 300 km300\,\text{km} sobre la superficie terrestre. Calcular el periodo de la órbita y la velocidad orbital.0,75 pts
c
La energía que se requiere para poner en órbita al satélite desde la superficie terrestre.0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Datos
  • Constante de Coulomb: K=1/(4πε0)=9⋅109 N m2 C−2K = 1 / (4 \pi \varepsilon_0) = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Explica el concepto de potencial eléctrico. ¿Qué potencial eléctrico crea en su entorno una partícula con carga qq? Dibuja sus superficies equipotenciales.1 pt
b
Las tres partículas de la figura, con cargas q1=q2=1 μCq_1 = q_2 = 1\,\mu\text{C} y q3=−1 μCq_3 = -1\,\mu\text{C} están fijas en tres vértices de un cuadrado de lado L=0,9 mL = 0{,}9\,\text{m}. Determina el potencial eléctrico en el punto PP, vértice vacante del cuadrado.1,5 pts
Distribución de tres cargas q1, q2 y q3 en los vértices de un cuadrado de lado L para calcular el potencial en el punto P.
Ver este ejercicio

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 T m⋅A−1\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T m} \cdot \text{A}^{-1}
Diagrama de dos hilos conductores paralelos en un sistema de coordenadas cartesianas, con el primer hilo en el eje z y el segundo a una distancia de 10 cm en el eje y.
a
Fuerza ejercida entre dos hilos conductores paralelos indefinidos, separados una distancia dd y por los que circulan sendas corrientes I1I_1 e I2I_2 que llevan el mismo sentido. ¿Cómo se modifica la fuerza entre corrientes en el caso de que las intensidades lleven sentido opuesto?1 pt
b
Por un hilo conductor rectilíneo vertical de longitud infinita situado en el eje zz, circula una corriente de 20 A20\,\text{A} en el sentido positivo de dicho eje. Un segundo hilo conductor, también infinitamente largo y paralelo al anterior, corta el eje yy en el punto de coordenada y=10 cmy = 10\,\text{cm}. Determina la intensidad y el sentido de la corriente del segundo hilo, sabiendo que el campo magnético resultante en el punto del eje yy de coordenada y=2 cmy = 2\,\text{cm} es nulo.0,75 pts
c
La fuerza por unidad de longitud que actúa sobre cada conductor, explicando cuál es su dirección y sentido.0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Datos
  • Carga del electrón e=1,60⋅10−19 Ce = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • c=3,00⋅108 m/sc = 3{,}00 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
a
Explica brevemente el efecto fotoeléctrico. ¿Qué es el potencial de frenado (o de corte)? ¿Cómo depende ese potencial de la frecuencia de la luz incidente?1 pt
b
La energía de extracción (o función de trabajo) del potasio es de 2,3 eV2{,}3\,\text{eV}. Calcula el potencial de frenado de los electrones si se ilumina con luz de longitud de onda λ=405 nm\lambda = 405\,\text{nm}.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
a
Explica cuál debe ser la posición de un objeto respecto a una lente delgada convergente para obtener una imagen real e invertida. Justifícalo gráficamente mediante un trazado de rayos.1 pt
b
Disponemos de una lente cuya distancia focal imagen es f′=−10 cmf' = -10\,\text{cm}. Calcule la potencia de la lente.0,5 pts
c
Determine la posición y tamaño de la imagen de un objeto de 5 cm5\,\text{cm} de altura cuando se coloca a 30 cm30\,\text{cm} de la lente. Compruebe gráficamente sus resultados mediante un trazado de rayos.1 pt
Ver este ejercicio