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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2011Extraordinaria

Física · Navarra 2011

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
La cuerda de una guitarra vibra de acuerdo con la ecuación y(x,t)=0,01sen⁡(10πx)cos⁡(200πt)y(x, t) = 0{,}01 \sen(10\pi x) \cos(200\pi t), expresada en el Sistema Internacional.
a
Indicar de que tipo de onda se trata y calcular la amplitud y la velocidad de propagación de las ondas en la cuerda que han originado esta onda.1 pt
b
Determinar la amplitud de la oscilación de la partícula situada en x=0,25 mx = 0{,}25\,\text{m} y su velocidad transversal cuando t=1,5 st = 1{,}5\,\text{s}. Explicar el resultado obtenido.1,5 pts

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Dos cargas puntuales positivas iguales de 10−3 μC10^{-3}\,\mu\text{C} se encuentran en el plano XY en los puntos (0,10)(0, 10) y (0,−10)(0, -10) donde las coordenadas están expresadas en centímetros. En el punto (−50,0)(-50, 0) (en cm) se coloca una tercera partícula puntual de carga 10−3 μC10^{-3}\,\mu\text{C} y 1 g1\,\text{g} de masa. Calcular:
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{C}^2
a
El campo y el potencial eléctrico creado por las dos primeras cargas en la posición de la tercera.1,5 pts
b
La velocidad mínima de la tercera carga para poder llegar al origen de coordenadas.1 pt

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Describir para que se utiliza y como funciona un espectrómetro de masas.

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Ley de Gravitación Universal. Consecuencias: Enunciar dicha ley explicando los términos que aparecen en su expresión. Demostrar en base a ella, la tercera ley de Kepler.

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite de 2000 kg2000\,\text{kg} de masa gira alrededor de la tierra en una órbita circular de radio 6,6⋅106 m6{,}6 \cdot 10^6\,\text{m}.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Determinar el periodo del satélite.1,25 pts
b
¿Qué energía adicional mínima hay que suministrar al satélite para que escape a la acción del campo gravitatorio terrestre desde esa órbita?1,25 pts

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Se utiliza un espejo esférico cóncavo para proyectar sobre una pantalla plana la imagen de un objeto de 10 cm10\,\text{cm} de altura. Si queremos que el tamaño de dicha imagen sea de 30 cm30\,\text{cm}, debemos colocar la pantalla a una distancia de 2 m2\,\text{m} del objeto.
a
Determinar las distancias objeto e imagen.0,75 pts
b
Determinar el radio de curvatura del espejo y la distancia focal.0,75 pts
c
Construir geométricamente la imagen.1 pt

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Para obtener experimentalmente las características del movimiento uniformemente acelerado utilizamos un plano sin rozamiento inclinado un ángulo 5∘5^\circ sobre la horizontal. Se deja deslizar un carrito desde un punto A fijo y se mide el tiempo que tarda en llegar a un punto B con un cronómetro conectado a una célula siendo la indeterminación de la medida de 0,1 s0{,}1\,\text{s}. El espacio recorrido (dd) se mide con una cinta métrica fija en el plano con una indeterminación de 1 cm1\,\text{cm}. Se repite el proceso para cuatro distancias (dd) entre A y B diferentes y los resultados obtenidos son:
dd (±0,01 m)tt (±0,1 s)
0,501,1
0,751,3
1,001,5
1,251,7
a
Añadir una columna con los valores de t2t^2 y sus indeterminaciones.1 pt
b
Representar (dd) frente a (t2t^2) con las correspondientes barras de error y ajustar a una recta.0,75 pts
c
A partir de la pendiente de la recta de ajuste y la fórmula teórica correspondientes obtener el valor de la aceleración a la que está sometido el carrito.0,75 pts

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Analogías y diferencias entre los campos eléctrico y magnético.