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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2020Extraordinaria

Física · Navarra 2020

8 ejercicios

Instrucciones

ELIJA CUATRO EJERCICIOS DE LOS OCHO PROPUESTOS

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite de 1200 kg1200\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de la Tierra con un periodo de 1010 horas. Calcula para esa órbita:
Datos
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
a
Velocidad orbital del satélite.0,5 pts
b
Valor del campo gravitatorio.0,5 pts
c
Energía mecánica del satélite.0,75 pts
d
Energía cinética con la que fue lanzado desde la superficie terrestre para que orbite con esa velocidad orbital. (suponer que la Tierra no se mueve)0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Se hace girar una espira de 100 cm2100\,\text{cm}^2 de superficie, respecto a un eje que coincide con el diámetro, con una velocidad angular ω=500 rpm\omega = 500\,\text{rpm} en el interior de un campo magnético constante de 0,5 T0{,}5\,\text{T} inicialmente perpendicular al plano de la espira. Hallar:
Diagrama de una espira circular rotando con velocidad angular omega en un campo magnético uniforme B
a
El flujo magnético que atraviesa la espira1 pt
b
La fuerza electromotriz inducida1 pt
c
El sentido de la corriente inducida en la espira en el instante inicial. Razonar la respuesta0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Datos
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
Interpretación de Einstein del efecto fotoeléctrico.1,5 pts
b
El trabajo de extracción para el sodio es de 2,5 eV2{,}5\,\text{eV}. Calcule:1 pt
b.1
Longitud de onda umbral para el sodio.0,5 pts
b.2
Velocidad máxima a la que saldrán los electrones si iluminamos el sodio con una radiación de azul de 360 nm360\,\text{nm}0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
a
Ondas armónicas. Ecuación y explicar cada término indicando sus unidades1 pt
b
Una onda transversal se propaga por una cuerda sobre el eje OX según la ecuación y(x,t)=6sen⁡[2π(100t−0,5x)] (S.I.)y(x, t) = 6 \operatorname{sen} [2 \pi (100t - 0{,}5x)] \text{ (S.I.)}1,5 pts
b.1
Hallar la velocidad de propagación y la máxima velocidad de vibración1 pt
b.2
Distancia mínima entre dos puntos que vibran en fase0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Tenemos dos cargas fijas de +4 μC+4\,\mu\text{C} y −5 μC-5\,\mu\text{C} situados en los puntos (0,0) m(0,0)\,\text{m} y (4,0) m(4,0)\,\text{m} respectivamente. Calcula:
Datos
  • K=9⋅109 N m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2
a
Valor del campo eléctrico en los puntos A=(3,0) mA = (3,0)\,\text{m} y B=(0,3) mB = (0,3)\,\text{m}.1 pt
b
Trabajo necesario para llevar una partícula de −1 μC-1\,\mu\text{C} desde A hasta B.1 pt
c
Explica el significado del signo del Trabajo del apartado b).0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Un objeto de 3 cm3\,\text{cm} de altura está situado a 20 cm20\,\text{cm} de una lente divergente de −10-10 dioptrías. Hallar:
a
Distancia focal de la lente0,25 pts
b
Posición de la imagen1 pt
c
Tamaño de la imagen0,25 pts
d
Construcción geométrica de los rayos y tipo de imagen.1 pt
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Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Datos
  • nroja=1,612n_{\text{roja}} = 1{,}612
  • nazul=1,671n_{\text{azul}} = 1{,}671
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
Velocidad de propagación de luz en distintos medios. Definición del índice de refracción.1,25 pts
b
Un haz de luz blanca llega desde el aire hasta el vidrio con un ángulo de incidencia de 30∘30^\circ. Las longitudes de onda de la luz roja y de la luz azul son respectivamente 650 nm650\,\text{nm} y 400 nm400\,\text{nm}. Calcula:1,25 pts
b.1
Las velocidades de la luz roja y de la luz azul en el vidrio.0,25 pts
b.2
Ángulo de separación de los rayos azul y rojo.0,5 pts
b.3
Dibuja las trayectorias de los rayos azul y rojo.0,25 pts
b.4
longitudes de onda de los rayos azul y rojo en el vidrio0,25 pts
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Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Campo magnético. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento: Fuerza de Lorentz. Vector campo B⃗\vec{B}. Campo magnético. Inducción magnética. Representación por líneas de campo. Dibujo, diferencias con las líneas de campo eléctrico. Enunciar la fuerza magnética sobre una carga. Explicar cada uno de sus términos. Dibujo. Unidades.
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