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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2011Extraordinaria

Física · Madrid 2011

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Cuestiones
Un espejo esférico convexo, proporciona una imagen virtual de un objeto que se encuentra a 3m3\,\text{m} del espejo con un tamaño 1/51/5 del de la imagen real.
a)1 pts
Realice el trazado de rayos y determine la distancia a la que se forma la imagen virtual del espejo.
b)1 pts
Determine el radio de curvatura del espejo.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Cuestiones
Una persona situada entre dos montañas dispara una escopeta y oye el eco procedente de cada montaña al cabo de 2s2\,\text{s} y 3,5s3{,}5\,\text{s}.
a)1 pts
¿Cuál es la distancia entre las dos montañas?
b)1 pts
Si la potencia sonora inicial producida en el disparo es de 75W75\,\text{W}, y suponiendo que el sonido se transmite como una onda esférica sin fenómenos de atenuación o interferencia, calcule el nivel de intensidad sonora con el que la persona escuchará el eco del disparo procedente de la montaña más próxima.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Cuestiones
En una región del espacio, el flujo de campo eléctrico a través de una superficie cerrada es cero.
a)1 pts
¿Se puede afirmar que el campo eléctrico es cero en todos los puntos de la superficie? Razone la respuesta.
b)1 pts
Si se disponen dos cargas puntuales, una de +2μC+2\,\mu\text{C} colocada en el punto (1,0)cm(-1, 0)\,\text{cm} y la otra de 8μC-8\,\mu\text{C} en el punto (1,0)cm(1, 0)\,\text{cm}, determine el flujo de campo eléctrico que atraviesa una esfera de radio 2cm2\,\text{cm} centrada en el origen de coordenadas.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Cuestiones
Una partícula cargada se mueve en una región del espacio donde únicamente existe un campo magnético constante.
a)1 pts
¿Qué se puede afirmar del módulo de su velocidad? Razone la respuesta.
b)1 pts
Razone en qué casos la fuerza sobre la partícula podría ser nula. Si la fuerza no es nula, ¿cuál es el ángulo que se forma entre la velocidad de la partícula y dicha fuerza? Razone la respuesta.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Cuestiones
Una radiación de luz ultravioleta de 350nm350\,\text{nm} de longitud de onda incide sobre una superficie de potasio. Si el trabajo de extracción de un electrón para el potasio es de 2eV2\,\text{eV}, determine:
a)1 pts
La energía por fotón de la radiación incidente, expresada en electrón-voltios.
b)1 pts
La velocidad máxima de los electrones emitidos.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Cuestiones
Se tienen tres cargas eléctricas situadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado l=0,25ml = 0{,}25\,\text{m} tal y como se muestra en la figura. Si q1=q2=5nCq_1 = q_2 = 5\,\text{nC} y q3=5nCq_3 = -5\,\text{nC}.
Diagrama de tres cargas q1, q2 y q3 en los vértices de un triángulo equilátero de lado l. q1 y q3 están en el eje x, q2 en el eje y.
Diagrama de tres cargas q1, q2 y q3 en los vértices de un triángulo equilátero de lado l. q1 y q3 están en el eje x, q2 en el eje y.
a)1 pts
Dibuje el diagrama de fuerzas de la carga q3q_3 debido a la presencia de q1q_1 y q2q_2, y calcule el vector fuerza resultante que experimenta q3q_3.
b)1 pts
Calcule el trabajo necesario para llevar la carga q3q_3 desde el punto donde se encuentra a una distancia muy grande (considere que la distancia es infinita).

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Problemas
Un satélite artificial de masa 200kg200\,\text{kg} se mueve alrededor de la Tierra en una órbita elíptica definida por una distancia al perigeo (posición más próxima al centro de la Tierra) de 7,02106m7{,}02 \cdot 10^6\,\text{m} y una distancia al apogeo (posición más alejada al centro de la Tierra) de 10,30106m10{,}30 \cdot 10^6\,\text{m}. Si en el perigeo el módulo de la velocidad es 8,22103m/s8{,}22 \cdot 10^3\,\text{m/s}:
a)0,5 pts
¿Cuál es el módulo de la velocidad en el apogeo?
b)0,5 pts
Determine el módulo y dirección del momento angular del satélite.
c)0,5 pts
Determine la velocidad areolar del satélite.
d)0,5 pts
Determine la energía mecánica del satélite.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Problemas
Una onda transversal que se propaga a lo largo de una cuerda en la dirección del eje X en sentido positivo, tiene un periodo de 0,2s0{,}2\,\text{s} y una longitud de onda de 1m1\,\text{m}. Si en el instante t=0t = 0 en la posición x=0x = 0, el desplazamiento vertical es de 0,1m0{,}1\,\text{m} y la velocidad de ese punto de la cuerda es nula, determine:
a)0,5 pts
La velocidad de propagación.
b)0,5 pts
La función que describe la onda.
c)0,5 pts
El desplazamiento vertical de un punto que dista +0,4m+0{,}4\,\text{m} del extremo de la cuerda, x=0x = 0, en el instante t=4st = 4\,\text{s}.
d)0,5 pts
Determine la expresión matemática de la velocidad de oscilación de un punto cualquiera de la onda en función del tiempo.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Problemas
Un electrón se mueve en las proximidades de un cable conductor rectilíneo e indefinido situado en el eje Y, por el que circula una corriente de 10A10\,\text{A} en sentido positivo. Cuando el electrón se encuentra sobre el eje X a una distancia x=+0,05mx = +0{,}05\,\text{m} del cable, se mueve con una velocidad v=105im/s\vec{v} = -10^5 \vec{i}\,\text{m/s}. Determine:
a)0,5 pts
El vector intensidad de la inducción magnética, B\vec{B}, en la posición del electrón.
b)0,5 pts
La fuerza magnética, F\vec{F}, que actúa sobre el electrón.
c)0,5 pts
El radio de curvatura de la trayectoria que en ese instante inicia el electrón.
d)0,5 pts
¿En qué dirección se debe mover el electrón respecto del hilo para que no se desvíe de su trayectoria?

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Problemas
La constante radioactiva del Cobalto-60 es 0,13an˜os10{,}13\,\text{años}^{-1} y su masa atómica es 59,93u59{,}93\,\text{u}. Determine:
a)0,5 pts
El periodo de semidesintegración del isótopo.
b)0,5 pts
La vida media del isótopo.
c)0,5 pts
La actividad de una muestra de 20g20\,\text{g} del isótopo.
d)0,5 pts
El tiempo que ha de transcurrir para que en la muestra anterior queden 5g5\,\text{g} del isótopo.