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la cuevadel empollón
FísicaCanariasPAU 2011Ordinaria

Física · Canarias 2011

12 ejercicios

Instrucciones

De las dos opciones propuestas, sólo hay que desarrollar una opción completa. Cada problema correcto vale tres puntos. Cada cuestión correcta vale un punto.

Ejercicio 1 · A · cuestiones

1Opción A
1 punto
Cuestiones
Escribe la ecuación del movimiento armónico simple, indica el significado físico de cada uno de sus términos y cita dos ejemplos de este tipo de movimiento.
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1A · Problemas
3 puntos
Un satélite artificial de 500 kg500\,\text{kg} de masa, que se encuentra en una órbita circular, da una vuelta a la Tierra en 4848 horas.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
¿A qué altura sobre la superficie terrestre se encuentra?1 pt
b
Calcula la aceleración del satélite en su órbita.1 pt
c
¿Cuál será su periodo cuando se encuentre a una altura de la superficie terrestre igual a dos veces el radio de la Tierra?1 pt
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Ejercicio 1 · B · cuestiones

1Opción B
1 punto
Cuestiones
Enuncia las leyes de Kepler.
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1B · Problemas
3 puntos
En el punto A(0,−1)A(0, -1) se encuentra situada una carga eléctrica q1=−10 μCq_1 = -10\,\mu\text{C} y en el punto B(0,2)B(0, 2) otra carga eléctrica q2=−10 μCq_2 = -10\,\mu\text{C}. Sabiendo que las coordenadas se expresan en metros, calcula:
Datos
  • K=9⋅109 N m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2
  • 1 μC=10−6 C1\,\mu\text{C} = 10^{-6}\,\text{C}
a
El vector intensidad de campo eléctrico en el punto C(1,0)C(1, 0). Además, representa las líneas de campo eléctrico asociado a estas dos cargas.1 pt
b
El potencial eléctrico en el punto O(0,0)O(0, 0).1 pt
c
El trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar una carga de 10 μC10\,\mu\text{C} desde el punto OO hasta el punto CC.1 pt
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Ejercicio 2 · A · cuestiones

2Opción A
1 punto
Cuestiones
Enuncia la ley de Faraday-Henry y Lenz y explica cómo se produce una corriente eléctrica en una espira que gira en un campo magnético uniforme.
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2A · Problemas
3 puntos
Una superficie de wolframio tiene una frecuencia umbral 1,3⋅1015 Hz1{,}3 \cdot 10^{15}\,\text{Hz}. Se ilumina dicha superficie con luz y se emiten electrones con una velocidad de 5⋅105 m/s5 \cdot 10^5\,\text{m/s}. Calcula:
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • qe=1,6⋅10−19 Cq_e = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
La longitud de onda de la luz que ilumina el wolframio.1 pt
b
La longitud de onda asociada a los electrones emitidos por dicha superficie.1 pt
c
¿Cuál debe ser la velocidad de los electrones emitidos para que la frecuencia de la luz sea dos veces la frecuencia umbral del wolframio?1 pt
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Ejercicio 2 · B · cuestiones

2Opción B
1 punto
Cuestiones
Define número atómico, número másico y energía de enlace. Explica por qué la masa de un núcleo atómico es un poco menor que la suma de las masas de las partículas que lo constituyen.
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2B · Problemas
3 puntos
El ojo humano se asemeja a un sistema óptico formado por una lente convergente (el cristalino) de +15 mm+15\,\text{mm} de distancia focal. La imagen de un objeto lejano (en el infinito) se forma sobre la retina, que se considera como una pantalla perpendicular al sistema óptico. Calcula:
a
La distancia entre la retina y el cristalino.1 pt
b
La posición de la imagen de un árbol que está a 50 m50\,\text{m} del cristalino del ojo.1 pt
c
El tamaño de la imagen de un árbol de 10 m10\,\text{m} de altura que está a 100 m100\,\text{m} del ojo.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Cuestiones
Se dispone de una lente convergente de distancia focal ff. Dibuja el diagrama de rayos para formar la imagen de un objeto de altura yy, situado a una distancia ss de la lente, en el caso en que s>fs > f. Explica razonadamente si la imagen formada es real o virtual.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Cuestiones
Considera una partícula que describe un MAS de amplitud 2 m2\,\text{m}, frecuencia angular 2 rad/s2\,\text{rad/s} y fase inicial nula. Calcula la energía cinética y potencial para toda posición xx y todo instante de tiempo tt e indica para qué valores de xx y tt dichas energías alcanzan sus valores máximos.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Cuestiones
Un surfista observa que las olas del mar tienen 2 m2\,\text{m} de altura y rompen cada 12 s12\,\text{s} en la costa. Sabiendo que la velocidad de las olas es de 30 km/h30\,\text{km/h}, determina la ecuación de onda de las olas.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Cuestiones
Enuncia la ley de Faraday-Henry y Lenz, y explica a partir de dicha ley el funcionamiento de una central de producción de energía eléctrica.
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