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la cuevadel empollón
FísicaAsturiasPAU 2013ExtraordinariaVariante 2

Física · Asturias 2013

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Considera la Tierra y la Luna como esferas de radios RT=6,4⋅106 mR_T = 6{,}4 \cdot 10^6\,\text{m} y RL=1,7⋅106 mR_L = 1{,}7 \cdot 10^6\,\text{m}, respectivamente y que la distancia entre los centros de la Tierra y la Luna sea d=3,8⋅108 md = 3{,}8 \cdot 10^8\,\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=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • ML=7,35⋅1022 kgM_L = 7{,}35 \cdot 10^{22}\,\text{kg}
a
Compara en este caso el valor de la intensidad de campo gravitatorio creado por la Luna en un punto P de la superficie lunar con el valor del campo gravitatorio creado por la Tierra en el mismo punto. Supón que el punto está situado en la línea que une el centro de la Luna con el de la Tierra.2 pts
b
Comenta el resultado y a la vista del mismo indica si es lógico despreciar alguno de los dos valores calculados en el punto P.0,5 pts
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Considera un satélite artificial que describe dos vueltas alrededor de la Tierra cada 24 h24\,\text{h} en una órbita circular.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
a
Calcula la altura a la que se encuentra sobre la superficie terrestre.2 pts
b
Determina la velocidad del satélite.0,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
Al suspender una masa de 250 g250\,\text{g} de un muelle, este se deforma 5 cm5\,\text{cm}.
Datos
  • g=9,8 m/s2g = 9{,}8\,\text{m/s}^2
a
Calcula la constante elástica del muelle.0,5 pts
b
Si separamos el muelle 12 cm12\,\text{cm} de su posición de equilibrio y lo dejamos en libertad, calcula la frecuencia y la amplitud del movimiento armónico simple que describe la masa.2 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
Una onda armónica se propaga según la ecuación, expresada en el sistema internacional de unidades: y(x,t)=20sen⁡[2π(x−8t)]y(x, t) = 20 \operatorname{sen}[2\pi(x - 8t)]
a
Indica en qué sentido se propaga la onda.0,5 pts
b
Determina la amplitud, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación.1,5 pts
c
Halla la expresión de la velocidad de vibración de cualquier punto de la onda y calcula su valor máximo.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Una partícula de masa m=2⋅10−26 kgm = 2 \cdot 10^{-26}\,\text{kg} y carga q=1,6⋅10−19 Cq = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}, inicialmente en reposo, es acelerada mediante un campo eléctrico uniforme entre dos placas entre las cuales existe una diferencia de potencial ΔV=500 V\Delta V = 500\,\text{V}. A continuación entra en una región donde existe un campo magnético BB perpendicular a la velocidad vv y de valor B=0,7 TB = 0{,}7\,\text{T}. Calcula:
a
La velocidad de la partícula al salir de la zona de campo eléctrico.1,25 pts
b
El radio RR de la trayectoria que describe en la región de BB.1,25 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Una carga puntual positiva q=1,6⋅10−19 Cq = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C} se mueve con velocidad v⃗=200i⃗ m/s\vec{v} = 200\vec{i}\,\text{m/s} y penetra en una región donde existe un campo magnético B⃗=0,2i⃗+0,5j⃗+0,3k⃗\vec{B} = 0{,}2\vec{i} + 0{,}5\vec{j} + 0{,}3\vec{k}. Calcula:
a
La expresión de la fuerza que el campo magnético ejerce sobre la carga.1,25 pts
b
La expresión del campo eléctrico E⃗\vec{E} que debería existir en la región para que la carga siguiera su movimiento con velocidad constante.1,25 pts
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
a
Enuncia la segunda ley de Kepler y comenta brevemente su significado.1 pt
b
Unos estudiantes de Física han medido en el laboratorio los siguientes valores del índice de refracción cuando un haz luminoso incide desde el aire (índice de refracción naire=1n_{\text{aire}} = 1) hacia la superficie de un material transparente desconocido cuyo índice de refracción se quiere determinar. Calcula el índice de refracción de dicho material. Para ello primero debes aplicar la ley de Snell para cada experiencia. Finalmente determina la media de los cuatro valores obtenidos.1,5 pts
ExperienciaÁngulo de incidenciaÁngulo de refracción
1ª19°15°
2ª27°21°
3ª37°29°
4ª46°35°
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2,5 puntos
a
Explica cómo funciona un ojo humano con hipermetropía e indica con qué tipo de lente se corrige y cómo actúa la misma.1 pt
b
Un grupo de estudiantes de Física de segundo de bachillerato ha medido en el laboratorio de su centro el tiempo que un péndulo simple de 1,32 m1{,}32\,\text{m} de longitud tarda en describir 2020 oscilaciones de pequeña amplitud. La experiencia se ha repetido cinco veces. Los resultados se muestran en la tabla siguiente. Obtén a partir de ellos el valor medio de la gravedad en la zona.1,5 pts
ExperienciaNúmero de oscilacionesTiempo (s)
1ª2046
2ª2047
3ª2046
4ª2045
5ª2047
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