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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2010Ordinaria

Física · Navarra 2010

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
En la superficie de un planeta de 1000 km1000\,\text{km} de radio la aceleración de la gravedad es de 2 m/s22\,\text{m/s}^2. Calcular:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
a
La energía potencial gravitatoria de un objeto de 50 kg50\,\text{kg} de masa situado en la superficie del planeta.1 pt
b
La velocidad de escape desde la superficie del planeta.0,75 pts
c
La masa del planeta.0,75 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Un protón penetra en una región del espacio en la que coexisten un campo eléctrico uniforme de módulo E=3000 V/mE = 3000\,\text{V/m} y un campo magnético de valor B=5⋅10−4 TB = 5 \cdot 10^{-4}\,\text{T}. El protón penetra en dicha región con una velocidad v⃗\vec{v} y mantiene una trayectoria rectilínea con velocidad constante.
Datos
  • Masa del protón: 1,672⋅10−27 kg1{,}672 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Carga del protón: 1,6⋅10−19 C1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Hacer un esquema claro de una posible orientación de los campos eléctrico y magnético y de la velocidad del protón que permita este movimiento.1 pt
b
Calcular la velocidad del protón.1 pt
c
Si se elimina el campo magnético indicar que tipo de trayectoria llevaría el protón y cual sería su aceleración.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Para un espejo cóncavo, obtener de forma gráfica la imagen de un objeto situado entre el foco y el espejo. Describir las características de la imagen.
a
Obtener de forma gráfica la imagen.1,5 pts
b
Describir las características de la imagen.1 pt
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Concepto de onda y tipos de ondas. Función de onda.
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
En un extremo de una cuerda tensa horizontal de 5 m5\,\text{m}, se provoca un movimiento oscilatorio armónico perpendicular a la dirección de la cuerda, cuya elongación es de 8 cm8\,\text{cm} cuando han transcurrido 0,5 s0{,}5\,\text{s} desde su comienzo. Se observa que la onda producida tarda en llegar al otro extremo 2 s2\,\text{s} y que la distancia entre dos crestas sucesivas es de 1,5 m1{,}5\,\text{m}.
a
Determinar la frecuencia, longitud de onda y amplitud del movimiento ondulatorio.1,25 pts
b
Calcular la velocidad de un punto situado a 1,5 m1{,}5\,\text{m} del origen de la onda al cabo de 0,6 s0{,}6\,\text{s} de iniciado el movimiento ondulatorio.0,75 pts
c
Hallar el desfase entre dos puntos separados 2 m2\,\text{m}.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Dos cargas eléctricas positivas, q1q_1 y q2q_2, están separadas por una distancia de 2 m2\,\text{m}. Entre las dos hay un punto A situado a 60 cm60\,\text{cm} de q1q_1 donde el campo eléctrico es nulo. Sabiendo que q1=6 μCq_1 = 6\,\mu\text{C}:
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{C}^2
a
Calcular el valor de q2q_2.1 pt
b
Si dejamos una carga q=1 μCq = 1\,\mu\text{C} de masa m=10−6 kgm = 10^{-6}\,\text{kg} en reposo en el punto medio entre q1q_1 y q2q_2. ¿Llegará al punto A? Razonar la respuesta.0,75 pts
c
Si llega, ¿con qué velocidad lo hará?0,75 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Queremos calcular la constante elástica (kk) de un muelle. Para ello diseñamos un experimento con el muelle con su extremo superior fijo y del que se cuelgan pesas en su extremo inferior. El sistema se estira y se observa su movimiento. Mediante un sensor de fuerzas y un programa obtenemos las características del movimiento armónico que realizan las masas. Colocando distintas masas (mm), medimos el valor del periodo (TT). Los resultados se presentan en la tabla siguiente.
T±0,01 sT \pm 0{,}01\,\text{s}m±0,1 gm \pm 0{,}1\,\text{g}
0,6630,0
0,7139,0
0,8049,9
0,9359,9
a
Añadir una columna con los valores de T2T^2 y su indeterminación.1 pt
b
Representar T2T^2 frente a mm 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 correspondiente obtener el valor de la constante elástica del muelle expresada en el sistema internacional.0,75 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Leyes de Kepler.
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