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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2010OrdinariaReserva A

Física · Andalucía 2010

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
a) Duración: 1 hora y 30 minutos. b) Debe desarrollar las cuestiones y problemas de una de las dos opciones. c) Puede utilizar calculadora no programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos. d) Cada cuestión o problema se calificará entre 0 y 2,5 puntos (1,25 puntos cada uno de sus apartados).
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Escriba la ecuación de una onda estacionaria en una cuerda con sus dos extremos fijos, y explique el significado físico de cada una de los parámetros que aparecen en ella.1,25 pts
b
Explique qué puntos de la cuerda del apartado anterior permanecen en reposo. ¿Qué puntos oscilan con amplitud máxima?1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Enuncie la Ley de Lenz-Faraday.1,25 pts
b
Una espira circular gira en torno a uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme. Razone si se induce fuerza electromotriz en la espira si: i) el campo magnético es paralelo al eje de rotación; ii) es perpendicular.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Dos masas puntuales m1=5 kgm_1 = 5\,\text{kg} y m2=10 kgm_2 = 10\,\text{kg} se encuentran situadas en los puntos (−3,0) m(-3, 0)\,\text{m} y (3,0) m(3, 0)\,\text{m}, respectivamente.
a
Determine el punto en el que el campo gravitatorio es cero.1,25 pts
b
Compruebe que el trabajo necesario para trasladar una masa mm desde el punto A(0,4) mA (0, 4)\,\text{m} al punto B(0,−4) mB (0, -4)\,\text{m} es nulo y explique ese resultado.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp=1,67⋅10−27 kgm_p = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
a
Calcule la energía cinética de un electrón cuya longitud de onda de de Broglie es 5⋅10−10 m5 \cdot 10^{-10}\,\text{m}1,25 pts
b
Razone si un protón con la misma longitud de onda asociada tendría la misma energía cinética.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
La energía potencial gravitatoria de un cuerpo de masa mm situado a una altura hh puede escribirse como Ep=mghE_p = mgh. Comente el significado y los límites de validez de dicha expresión.1,25 pts
b
Un cuerpo de masa mm se eleva desde el suelo hasta una altura hh de dos formas diferentes: directamente y mediante un plano inclinado. Razone que el trabajo de la fuerza peso es igual en ambos casos.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Explique la teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico.1,25 pts
b
Razone cómo cambiarían el trabajo de extracción y la velocidad máxima de los electrones emitidos si se disminuyera la longitud de onda de la luz incidente.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un teléfono móvil opera con ondas electromagnéticas cuya frecuencia es 1,2⋅109 Hz1{,}2 \cdot 10^9\,\text{Hz}.
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
  • vsonido=340 m s−1v_{\text{sonido}} = 340\,\text{m s}^{-1}
a
Determine la longitud de onda.1,25 pts
b
Esas ondas entran en un medio en el que la velocidad de propagación se reduce a 5c/65c/6. Determine el índice de refracción del medio y la frecuencia y la longitud de onda en dicho medio.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Una carga de 3⋅10−6 C3 \cdot 10^{-6}\,\text{C} se encuentra en el origen de coordenadas y otra carga de −3⋅10−6 C-3 \cdot 10^{-6}\,\text{C} está situada en el punto (1,1) m(1, 1)\,\text{m}.
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
Dibuje en un esquema el campo eléctrico en el punto B(2,0) mB (2, 0)\,\text{m} y calcule su valor. ¿Cuál es el potencial eléctrico en el punto BB?1,25 pts
b
Calcule el trabajo necesario para desplazar una carga de 10−6 C10^{-6}\,\text{C} desde el punto A(1,0) mA (1, 0)\,\text{m} hasta el punto B(2,0) mB (2, 0)\,\text{m}.1,25 pts
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