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la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2010ExtraordinariaVariante 1

Física · Castilla y León 2010

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • g0=9,8 m/s2g_0 = 9{,}8\,\text{m/s}^2
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2
  • RT=6,37⋅106 mR_T = 6{,}37 \cdot 10^6\,\text{m}
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • K0=1/(4πϵ0)=9⋅109 N⋅m2/C2K_0 = 1/(4\pi\epsilon_0) = 9 \cdot 10^9\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2
  • μ0=4π⋅10−7 N/A2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N/A}^2
  • e=1,60⋅10−19 Ce = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • c0=3⋅108 m/sc_0 = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J}\cdot\text{s}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,60⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
OPTATIVIDAD: EL ALUMNO DEBERÁ ELEGIR OBLIGATORIAMENTE UNA DE LAS DOS OPCIONES QUE SE PROPONEN (A o B) Y DESARROLLAR LOS 5 EJERCICIOS DE LA MISMA. CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN: Todos los ejercicios se puntuarán de la misma manera: sobre un máximo de 2 puntos. La calificación final se obtendrá sumando las notas de los 5 ejercicios de la opción escogida. Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán ir acompañadas de los razonamientos oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las distintas magnitudes físicas deberán escribirse con las unidades adecuadas. En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde podrá encontrar (en su caso) los valores que necesite.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Sabiendo que la distancia media Sol-Júpiter es 5,25{,}2 veces mayor que la distancia media Sol-Tierra, y suponiendo órbitas circulares:
a
Calcule el periodo de Júpiter considerando que el periodo de la Tierra es 11 año.1 pt
b
¿Qué ángulo recorre Júpiter en su órbita mientras la Tierra da una vuelta al Sol?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Una deformación transversal se propaga a 4,0 m/s4{,}0\,\text{m/s} a lo largo de una cuerda desde el punto A hasta el B. En el instante t1=0,20 st_1 = 0{,}20\,\text{s}, la cuerda tiene la forma que aparece en la figura adjunta.
Representación de una onda transversal en una cuerda con puntos A, D, O, O', C y B marcados sobre una cuadrícula de 10 cm.
a
Dibuje la cuerda en t2=0,35 st_2 = 0{,}35\,\text{s} y determine el instante tt en el que el punto O′O' de la onda ha alcanzado el punto C.1,5 pts
b
Halle la duración del movimiento de un punto cualquiera de la cuerda al pasar por él la onda.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
a
Enuncie y explique la ley de Snell de la refracción.1 pt
b
Si introducimos una pieza de vidrio pirex en un recipiente de glicerina, ambos con índice de refracción npirex=nglicerina=1,45n_{\text{pirex}} = n_{\text{glicerina}} = 1{,}45, ¿qué se observa desde el exterior?1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Millikan introdujo una gota de aceite, de densidad 0,85 g/cm30{,}85\,\text{g/cm}^3 y cargada positivamente, en una cámara de 5 cm5\,\text{cm} de altura donde existía un campo eléctrico E⃗\vec{E}, que se ajustaba hasta que la fuerza eléctrica sobre la gota se equilibraba con su peso. Si el diámetro de la gota era 3,28 μm3{,}28\,\mu\text{m} y la intensidad del campo que equilibraba al peso era 1,92⋅105 N/C1{,}92 \cdot 10^5\,\text{N/C}:
Diagrama del experimento de Millikan mostrando una gota de aceite entre dos placas cargadas con un campo eléctrico vertical ascendente.
a
Determine la carga eléctrica de la gota.1 pt
b
Calcule la diferencia de potencial a la que habría que someter a los electrodos en el caso de medir la carga del electrón.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Explique brevemente la hipótesis de De Broglie sobre la dualidad onda-corpúsculo.1 pt
b
Una canica de 10 g10\,\text{g} de masa se mueve a 2,0 m/s2{,}0\,\text{m/s}. Calcule la longitud de onda de De Broglie asociada a su movimiento. Comente el resultado.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
a
¿Cuál debe ser la duración del día terrestre para que el peso aparente de los objetos situados en el ecuador sea igual a cero?1,5 pts
b
¿Cuál sería, en ese caso, el periodo de un péndulo simple de 1 m1\,\text{m} de longitud situado en el ecuador?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Una onda se propaga por un medio elástico según la ecuación y(x,t)=0,04⋅cos⁡(5πt−π2x)y(x, t) = 0{,}04 \cdot \cos(5\pi t - \frac{\pi}{2}x) en unidades S.I.
a
La amplitud, frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación.1 pt
b
Calcule el desfase entre dos puntos separados una distancia de 0,2 m0{,}2\,\text{m}.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Un prisma equilátero tiene un índice de refracción nR=1,44n_R = 1{,}44 para la luz roja y nV=1,46n_V = 1{,}46 para la luz violeta. Si ambas luces monocromáticas inciden sobre el prisma con un ángulo de incidencia de 45∘45^\circ:
a
Calcule el ángulo de salida para la luz roja.1 pt
b
Determine el ángulo que forman entre sí los rayos emergentes de ambas luces.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Una corriente uniforme circula por una espira circular.
a
Realice un dibujo de las líneas del campo magnético generado por dicha corriente.1 pt
b
Indique a qué lado de la espira corresponde el polo norte y a qué lado el polo sur.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Enuncie los postulados de Einstein de la Relatividad Especial.1 pt
b
Comente las consecuencias más importantes que se derivan de ellos.1 pt
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