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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2011Ordinaria

Física · Navarra 2011

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una partícula describe un movimiento armónico simple iniciando el movimiento en el extremo de la trayectoria. Sabemos que de un extremo a otro hay 20 cm y que tarda 0,2s en llegar al centro. Calcular
a
La amplitud, la frecuencia y la fase inicial.0,75 pts
b
La ecuación del movimiento de la partícula. Dibujar la elongación frente al tiempo en el primer periodo del movimiento1 pt
c
La posición de la partícula a los 0,3s de iniciado el movimiento.0,75 pts
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Ejercicio 2

2
3 puntos
Una lente convergente de un proyector de diapositivas que tiene una distancia focal de +15,0 cm+15{,}0\,\text{cm}, proyecta la imagen nítida de una diapositiva de 3,5 cm3{,}5\,\text{cm} de ancho sobre una pantalla que se encuentra a 4,0 m4{,}0\,\text{m} de la lente.
a
¿A que distancia de la lente está colocada la diapositiva?0,75 pts
b
¿Cuál es el tamaño de la imagen formada por el proyector en la pantalla?.0,5 pts
c
Construir gráficamente la imagen1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Se desea comprobar como varía el campo magnético, BB, en el centro de una espira conductora por la que circula una corriente, II, en función del radio de la espira, rr. Para ello se hace circular por 4 espiras de diferente radio una corriente de 40 A40\,\text{A} (valor medido con una indeterminación despreciable), y se mide el campo con un teslámetro. La medida de rr se realiza con una regla graduada en mm. Los resultados obtenidos son los siguientes.
rr (±0,1 cm)BB (±0,01 mT)
3,50,72
4,00,62
4,50,57
5,00,50
a
Añadir a la tabla una columna con los valores de 1/r1/r y sus indeterminaciones0,75 pts
b
Representar gráficamente BB frente a 1/r1/r. Representar los errores en ambas magnitudes y ajustar a una recta.1 pt
c
Teniendo en cuenta la relación teórica entre BB y 1/r1/r y utilizando la pendiente de la recta ajustada, obtener la permeabilidad magnética del vacío, μ0\mu_0.0,75 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el campo gravitatorio
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Dos cables largos, rectos y paralelos se colocan a un metro de distancia en el vacío. Las corrientes que pasan por los cables van en el mismo sentido. La corriente que pasa por uno de ellos es de 2 A2\,\text{A}. La fuerza medida a lo largo de una longitud de un metro de cable es de 1,2⋅10−5 N1{,}2 \cdot 10^{-5}\,\text{N}.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m⋅A−1\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m} \cdot \text{A}^{-1}
a
¿Cuál es la corriente que pasa por el otro cable?0,75 pts
b
Calcular el valor del campo magnético en un punto situado en el plano de ambos cables, entre ellos, a una distancia de 0,25 m0{,}25\,\text{m} del cable de 2 A2\,\text{A}.0,75 pts
c
Hacer un dibujo en el que figuren las fuerzas por unidad de longitud en los hilos y el campo magnético en el punto considerado.1 pt
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
En la superficie de un planeta de 3000 km3000\,\text{km} de radio la aceleración de la gravedad es de 4 m/s24\,\text{m/s}^2. A una altura de 2,5⋅104 km2{,}5 \cdot 10^4\,\text{km} sobre la superficie del planeta, se mueve en una órbita circular un satélite con una masa de 100 kg100\,\text{kg}. Calcular
Datos
  • 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
La masa del planeta0,75 pts
b
La velocidad del satélite0,75 pts
c
La energía mecánica del satélite.1 pt
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Dibuja las líneas de campo y las superficies equipotenciales de una carga puntual negativa. Razonar la respuesta1,25 pts
b
Si se mueve una carga entre dos puntos a través de una misma superficie equipotencial ¿Qué trabajo se realiza? Razonar la respuesta1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Superposición e interferencia de ondas armónicas: Definir y deducir la ecuación para ondas de igual frecuencia y amplitud. Deducir las condiciones de máximo y mínimo.
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