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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2014Extraordinaria

Física · Navarra 2014

4 ejercicios

Instrucciones

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

1
2,5 puntos
Un objeto de altura y=4 cmy = 4\,\text{cm} se sitúa a 6 cm6\,\text{cm} del vértice OO de un espejo cóncavo de 6 cm6\,\text{cm} de radio de curvatura.
a
Calcular la posición y el tamaño de la imagen indicando si es derecha o invertida.
b
Realizar el trazado de rayos correspondiente.
c
Dibuja el trazado de rayos si mueves el objeto hasta colocarlo a 2 cm2\,\text{cm} del vértice.
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
La ecuación de una onda estacionaria en unidades del Sistema Internacional viene dada pory(x,t)=8cos⁡(πx6)sen⁡(2πt4)y(x, t) = 8 \cos \left(\frac{\pi x}{6}\right) \operatorname{sen} \left(\frac{2 \pi t}{4}\right)
a
Hallar la amplitud, longitud de onda y periodo de las ondas que se superponen razonando la respuesta.
b
Hallar la distancia entre dos nodos consecutivos.
c
Hallar la máxima velocidad transversal del punto situado en x=3 cmx = 3\,\text{cm}.
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Escribir la expresión de la Fuerza de Lorentz sobre una partícula cargada que se mueven en el seno de un campo magnético B⃗\vec{B} explicando cada uno de sus términos. ¿Qué condición debe cumplirse para que la partícula describa una trayectoria circular?1,25 pts
b
Una partícula α\alpha (q=3,2⋅10−19 Cq = 3{,}2 \cdot 10^{-19}\,\text{C}; m=6,5⋅10−27 kgm = 6{,}5 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}) describe una circunferencia de 80 cm80\,\text{cm} de diámetro en el interior de un campo magnético uniforme de 2,5 T2{,}5\,\text{T}. Hallar el periodo del movimiento y la energía cinética de la partícula. Si el campo magnético tiene sentido entrante en el papel indicar el sentido en que describe la circunferencia.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • MTierra=5,98⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
a
Escribir la Ley de Gravitación Universal. Comentar cada uno de sus términos. Indicar su expresión vectorial.1,25 pts
b
Un satélite de m=500 kgm = 500\,\text{kg} en la superficie terrestre, se encuentra en una órbita circular a una altura de 2,32⋅104 km2{,}32 \cdot 10^4\,\text{km} sobre la superficie terrestre. ¿Cuál será el peso del satélite en la órbita? ¿Cuál es el número de veces que recorre la órbita cada día?1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una partícula de masa m=5 gm = 5\,\text{g} se mueve con un movimiento armónico de amplitud 4 cm4\,\text{cm} a lo largo del eje xx. En el instante inicial (t=0t = 0) su elongación es 2 cm2\,\text{cm} y su velocidad es positiva. La partícula alcanza su máxima elongación por primera vez transcurridos 2 segundos2\,\text{segundos}. Calcular:
a
El periodo del movimiento y la fase inicial.
b
La fuerza que actúa sobre la partícula cuando t=1 st = 1\,\text{s}.
c
La energía mecánica de la partícula.
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un satélite de masa m=1000 kgm = 1000\,\text{kg} gira alrededor de la tierra en una órbita circular. En dicha órbita la intensidad del campo gravitatorio es la mitad de su valor en la superficie de la tierra. Obtener:
Datos
  • Intensidad del campo gravitatorio en la superficie de la tierra g0=9,81 m/s2g_0 = 9{,}81\,\text{m/s}^2
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
a
Altura respecto a la superficie terrestre a la que orbita.
b
Energía cinética y potencial del satélite en dicha órbita.
c
¿Qué energía hay que comunicar al satélite en la órbita para que escape de la atracción terrestre?
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Definir potencial eléctrico. Indicar el potencial eléctrico creado en un punto por una carga eléctrica de valor (−q-q). Dibujar superficies equipotenciales y líneas de campo, ¿Qué representan estas superficies y líneas?1,25 pts
b
Dos partículas con cargas q1=1 nCq_1 = 1\,\text{nC} y q2=−2 nCq_2 = -2\,\text{nC} se sitúan en dos vértices de un cuadrado de lado l=1,2 ml = 1{,}2\,\text{m} como indica la figura. Calcular el potencial eléctrico en AA y BB. Calcular el trabajo que hace el campo eléctrico al llevar una carga q=1 μCq = 1\,\mu\text{C} desde AA hasta BB.1,25 pts
Distribución de dos cargas q1 y q2 en los vértices de un cuadrado para calcular el potencial en los puntos A y B.
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Interacciones entre corrientes rectilíneas paralelas. Deducir la fuerza entre corrientes paralelas. Dar la expresión de la fuerza por unidad de longitud. Dibujar las fuerzas y los campos para dos corrientes paralelas. Definir Amperio.
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