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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2016Ordinaria

Física · Murcia 2016

6 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Escoge uno de los dos exámenes propuestos (opción A u opción B) y contesta a todas las preguntas planteadas (dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas)
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Ley de la gravitación universal.
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Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Tipos de radiaciones nucleares.
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Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
Considérese un oscilador armónico formado por una masa mm sujeta a un muelle de constante elástica kk. Si utilizando la misma masa y el mismo muelle se duplica la energía mecánica del oscilador, razona qué ocurre con la amplitud y la frecuencia de las oscilaciones.
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Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
Un buceador enciende una linterna debajo del agua (índice de refracción 1,331{,}33) y dirige el haz luminoso hacia la superficie. ¿Cuál es el ángulo del haz luminoso respecto de la vertical a partir del cual no saldrá la luz del agua (ángulo límite)?
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
El superhéroe Daredevil quedó ciego cuando era niño, pero tiene mucho más desarrollado el sentido del oído que una persona normal. La mínima intensidad de sonido que puede detectar es 10−14 W/m210^{-14}\,\text{W/m}^2. Una persona está sufriendo un atraco y emite un grito de auxilio con frecuencias en el intervalo 300−1000 Hz300-1000\,\text{Hz} y una potencia de 0,2 W0{,}2\,\text{W}. Calcular:
Datos
  • Io=10−12 W/m2I_o = 10^{-12}\,\text{W/m}^2 (intensidad mínima que puede detectar una persona normal)
a
La mínima longitud de onda del sonido emitido en el grito.1 pt
b
El nivel de intensidad acústica del grito a 100 m100\,\text{m} de distancia.1 pt
c
Cuántas veces mayor, respecto de una persona normal, es la distancia máxima a la que Daredevil puede escuchar el grito.1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
Consideremos un haz constituido por protones que siguen una trayectoria circular de 2 m2\,\text{m} de radio que generan una corriente de 1 mA1\,\text{mA}. Sabiendo que cada protón tarda 1 μs1\,\mu\text{s} en dar una vuelta completa a la circunferencia, calcular:
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • masa del protón =1,67⋅10−27 kg= 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
a
La carga total y el número de protones que hay en el haz.1 pt
b
El momento angular de cada protón respecto del centro del círculo.1 pt
c
Suponiendo que la trayectoria circular es debida a la presencia de un campo magnético uniforme perpendicular al plano del círculo, determinar el valor del campo magnético necesario para producir la trayectoria descrita en el enunciado.1 pt
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Ejercicio 7

7
1 punto
Preguntas de teoría
Energía del movimiento armónico simple.
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Ejercicio 8

8
1 punto
Preguntas de teoría
Leyes de la reflexión y la refracción.
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Ejercicio 9

9
1 punto
Cuestiones
Considérese dos cargas eléctricas de igual módulo pero de signo contrario separadas una distancia dd. ¿En qué puntos del espacio el potencial eléctrico es nulo? (Razonar la respuesta).
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Ejercicio 10

10
1 punto
Cuestiones
Sabiendo que un satélite geoestacionario orbita a una distancia de 42164 km42164\,\text{km} del centro de la Tierra, calcular la distancia de la Luna al centro de la Tierra sabiendo que el periodo orbital de la Luna alrededor de la Tierra es de 2727 días. (Suponer todas las órbitas circulares).
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Ejercicio 11

11
3 puntos
Problemas
Se cree que hace unos 6565 millones de años un meteorito de unos 1015 kg10^{15}\,\text{kg} acabó con los dinosaurios al impactar contra la Tierra. Supongamos que en un instante inicial, cuando el meteorito estaba muy alejado (a distancia prácticamente infinita) de la Tierra, su velocidad respecto del centro de la Tierra era de 20000 km/h20000\,\text{km/h}. Supongamos que no hay rozamiento con la atmósfera y que el meteorito impacta perpendicularmente contra la superficie de la Tierra en un punto del ecuador. Calcular:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • masa de la Tierra =5,97⋅1024 kg= 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • radio de la Tierra =6378 km= 6378\,\text{km}
a
La energía mecánica del meteorito en el instante inicial.1 pt
b
La velocidad del meteorito justo antes del impacto.1 pt
c
El momento angular del meteorito tras el impacto, (suponiendo que todo el meteorito queda incrustado en el punto de impacto de la superficie de la Tierra), y la variación del momento angular que experimenta la Tierra tras el impacto.1 pt
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Ejercicio 12

12
3 puntos
Problemas
Sobre una lámina de metal incide luz amarilla de 589 nm589\,\text{nm} de longitud de onda, liberándose electrones con una energía cinética de 0,58⋅10−19 J0{,}58 \cdot 10^{-19}\,\text{J} cada uno.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • masa del electrón =9,1⋅10−31 kg= 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Calcular la frecuencia de esa luz amarilla.1 pt
b
Calcular la función de trabajo (o trabajo de extracción) de dicho metal en electronvoltios.1 pt
c
Si iluminamos esa lámina de metal con luz ultravioleta de 1,2⋅1015 Hz1{,}2 \cdot 10^{15}\,\text{Hz}, calcular la velocidad de los electrones emitidos.1 pt
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