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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2011ExtraordinariaVariante 3

Física · Andalucía 2011

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 ley de gravitación universal y explique las características de la interacción gravitatoria.1,25 pts
b
Según la ley de gravitación, la fuerza que la Tierra ejerce sobre un cuerpo es proporcional a la masa de éste. Razone por qué no caen con mayor velocidad los cuerpos con mayor masa.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Escriba la ecuación de un movimiento armónico simple y explique el significado de cada una de las variables que aparecen en ella.1,25 pts
b
¿Cómo cambiarían las variables de dicha ecuación si el periodo del movimiento fuera doble? ¿Y si la energía mecánica fuera doble?1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un protón penetra en un campo magnético B⃗\vec{B} con velocidad v⃗\vec{v} perpendicular al campo y describe una trayectoria circular de periodo 10−6 s10^{-6}\,\text{s}.
Datos
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • mp=1,7⋅10−27 kgm_p = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Dibuje en un esquema el campo magnético, la fuerza que actúa sobre el protón y su velocidad en un punto de la trayectoria y calcule el valor del campo magnético.1,25 pts
b
Explique cómo cambiaría la trayectoria si, en lugar de un protón, penetrara un electrón con la misma velocidad v⃗\vec{v}.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
La actividad de X14X2214C\ce{^{14}C} de un resto arqueológico es de 150150 desintegraciones por segundo. La misma masa de una muestra actual de idéntico tipo posee una actividad de 450450 desintegraciones por segundo. El periodo de semidesintegración del X14X2214C\ce{^{14}C} es de 57305730 años.
a
Explique qué se entiende por actividad de una muestra radiactiva y calcule la antigüedad de la muestra arqueológica.1,25 pts
b
¿Cuántos átomos de X14X2214C\ce{^{14}C} tiene la muestra arqueológica indicada en la actualidad? Explique por qué ha cambiado con el tiempo el número de átomos de X14X2214C\ce{^{14}C} de la muestra.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Potencial electrostático de una carga puntual.1,25 pts
b
Cuando una partícula cargada se mueve en la dirección y sentido de un campo eléctrico, aumenta su energía potencial. Razone qué signo tiene la carga de la partícula.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Describa con ayuda de un esquema los fenómenos de reflexión y refracción de la luz y enuncie sus leyes.1,25 pts
b
Explique en qué consiste la reflexión total y en qué condiciones se produce.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un satélite de 20 kg20\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de la Tierra y su energía cinética es de 5,3⋅108 J5{,}3 \cdot 10^8\,\text{J}.
Datos
  • G=6,7⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MT=6⋅1024 kgM_T = 6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Deduzca la expresión del radio de la órbita y calcule su valor y el de la energía mecánica del satélite.1,25 pts
b
Determine la velocidad de escape del satélite desde su posición orbital.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Por una cuerda se propaga la onda de ecuación:y(x,t)=0,05sen⁡2π(2t−5x)(S.I.)y(x, t) = 0{,}05 \operatorname{sen} 2\pi (2t - 5x) \quad (\text{S.I.})
a
Indique de qué tipo de onda se trata y determine su longitud de onda, frecuencia, periodo y velocidad de propagación.1,25 pts
b
Represente gráficamente la posición de un punto de la cuerda situado en x=0x = 0, en el intervalo de tiempo comprendido entre t=0t = 0 y t=1 st = 1\,\text{s}.1,25 pts
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