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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2010Extraordinaria

Física · Cantabria 2010

5 ejercicios

Instrucciones

Elegir una de las dos opciones. No deben resolverse cuestiones de opciones diferentes.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestiones
La ecuación de una onda estacionaria en unidades del SI (Sistema Internacional) esy(x,t)=10cos⁡(πx3)sen⁡(2πt5)y(x, t) = 10 \cos \left(\frac{\pi x}{3}\right) \operatorname{sen} \left(\frac{2 \pi t}{5}\right)(Nota: El texto original indicaba sec, pero por contexto de ondas estacionarias se corrige a sen).
a
Hallar la amplitud de las dos ondas que se superponen.0,5 pts
b
Hallar la longitud de onda y el periodo de las ondas que se superponen.0,5 pts
c
Hallar la distancia entre dos nodos consecutivos.0,5 pts
d
Hallar la velocidad transversal máxima del punto situado en x=1,5 mx = 1{,}5\,\text{m}.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Cuestiones
a
Explicar en qué consiste la miopía. ¿Con qué tipo de lentes se corrige este defecto visual?1 pt
b
¿Es la luz una onda electromagnética o está compuesta por partículas? Razonar la respuesta.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Un satélite describe una órbita circular a una altura de 630 km630\,\text{km} sobre la superficie de la Tierra.
Datos
  • masa de la Tierra =6⋅1024 kg= 6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • radio terrestre =6370 km= 6370\,\text{km}
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Calcular el periodo de su movimiento orbital.1 pt
b
Hallar la velocidad del satélite.0,5 pts
c
Hallar la aceleración del satélite.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Una carga puntual de 3 nC3\,\text{nC} se sitúa fija en el punto (0,3)(0, 3) de un sistema de referencia (todas las distancias se dan en metros). Otra carga de 9 nC9\,\text{nC} se sitúa fija en el punto (4,0)(4, 0).
Datos
  • k=9⋅109 N m2 C−2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • 1 nC=10−9 C1\,\text{nC} = 10^{-9}\,\text{C}
  • Considerar el origen de potenciales en el infinito
a
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico creado por este sistema de cargas en el punto (4,3)(4, 3).1 pt
b
Hallar el potencial eléctrico en el punto (4,3)(4, 3).0,5 pts
c
Hallar la fuerza que sufriría una partícula de carga q=10 nCq = 10\,\text{nC} situada en el punto (4,3)(4, 3).0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestiones
El núcleo de X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra} se transforma en radón X86222X2862222Rn\ce{^{222}_{86}Rn} mediante la emisión de una partícula α\alpha (núcleo de helio).
Datos
  • mRa=226,0960 um_{\ce{Ra}} = 226{,}0960\,\text{u}
  • mRn=222,0869 um_{\ce{Rn}} = 222{,}0869\,\text{u}
  • mHe=4,00387 um_{\ce{He}} = 4{,}00387\,\text{u}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
Escribir la reacción nuclear.1 pt
b
Calcular la energía liberada en el proceso.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Cuestiones
Un objeto de 4 kg4\,\text{kg} de masa realiza un movimiento armónico simple sobre un plano horizontal sin rozamiento. La amplitud del movimiento es de 20 cm20\,\text{cm} y su periodo 0,5 s0{,}5\,\text{s}.
a
Calcular la frecuencia del movimiento.0,5 pts
b
Calcular la energía cinética máxima del objeto en su movimiento e indicar en qué punto se alcanza.1 pt
c
Calcular la aceleración máxima del objeto.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Cuestiones
Se tiene una lente delgada convergente de distancia focal 20 cm20\,\text{cm}.
a
Explicar gráficamente en qué posiciones se puede situar un objeto para obtener una imagen virtual.1 pt
b
Si se sitúa un objeto perpendicular al eje óptico y a medio camino entre el foco objeto y la lente, hallar la posición de la imagen del objeto.0,5 pts
c
Determinar si la imagen es real o virtual, derecha o invertida, mayor o menor que el objeto.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Cuestiones
Un planeta tiene un diámetro de 5000 km5000\,\text{km} y la aceleración de la gravedad sobre su superficie tiene un valor de 8,69 m/s28{,}69\,\text{m/s}^2.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Hallar la masa del planeta.0,5 pts
b
Hallar la velocidad de escape desde su superficie.1 pt
c
Hallar el valor del campo gravitatorio a una altura de 5000 km5000\,\text{km} sobre su superficie.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuestiones
Por un hilo de cobre muy largo y rectilíneo circulan 10 A10\,\text{A}.
Datos
  • permeabilidad magnética del vacío μ0=4π⋅10−7 T m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T m/A}
a
Dibujar las líneas del campo magnético generado por el hilo.0,5 pts
b
Calcular el valor del campo magnético a 1 m1\,\text{m} del hilo.1 pt
c
Si se coloca a 1 m1\,\text{m} del hilo una espira cuadrada de 1 cm1\,\text{cm} de lado, ¿se inducirá una corriente eléctrica en la espira? Razonar la respuesta.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuestiones
Un material cuya frecuencia umbral para el efecto fotoeléctrico es 1015 Hz10^{15}\,\text{Hz} se ilumina con luz de longitud de onda de 150 nm150\,\text{nm}.
Datos
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
a
Hallar el número de fotones que inciden por segundo sobre el material si se ilumina con un haz de 1 mW1\,\text{mW} de potencia.1 pt
b
Hallar la energía cinética máxima de los electrones emitidos.1 pt
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