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la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2015Ordinaria

Física · Castilla y León 2015

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El examen incluye tabla constantes como anexo. OPTATIVIDAD: EL ALUMNO DEBERÁ ELEGIR OBLIGATORIAMENTE UNA DE LAS DOS OPCIONES QUE SE PROPONEN (A o B) Y DESARROLLAR LOS 5 EJERCICIOS DE LA MISMA. • Todos los ejercicios se puntuarán de la misma manera: sobre un máximo de 2 puntos. La calificación final se obtendrá sumando las notas de los 5 ejercicios de la opción escogida. Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán ir acompañadas de los razonamientos oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las distintas magnitudes físicas deberán escribirise con las unidades adecuadas. En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde podrá encontrar (en su caso) los valores que necesite.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Un satélite artificial describe una órbita circular en el plano ecuatorial de la Tierra con una velocidad de 3073 m s−13073\,\text{m s}^{-1}. ¿A qué altura sobre la superficie de la Tierra está orbitando? Determine su periodo de rotación en horas.1 pt
b
¿Qué es una órbita geoestacionaria? ¿Cuánto vale la aceleración de la gravedad en dicha órbita?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Uno de los extremos (x=0 mx = 0\,\text{m}) de una cuerda de 6 m6\,\text{m} de longitud se mueve hacia arriba y hacia abajo con un movimiento armónico simple de frecuencia 60 Hz60\,\text{Hz}. La onda alcanza el otro extremo de la cuerda en 0,5 s0{,}5\,\text{s}.
a
Halle la longitud de onda en la cuerda.1 pt
b
Si 0,2 s0{,}2\,\text{s} después de empezar el movimiento la elongación del punto x=0 mx = 0\,\text{m} es 3 cm3\,\text{cm}, ¿cuál era su elongación en el instante inicial?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
a
Explique el funcionamiento de un microscopio. Dibuje en un esquema la marcha de rayos.1,2 pts
b
¿Qué diferencias y semejanzas hay entre las imágenes obtenidas por el microscopio y por la lupa?0,8 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a
Una corriente uniforme circula por una espira circular. Represente en un dibujo las líneas del campo magnético generado por dicha corriente.1 pt
b
Un solenoide tiene 100 espiras, su longitud es 30 cm30\,\text{cm} y su diámetro 4 cm4\,\text{cm}. Si por él circula una corriente de intensidad 2 A2\,\text{A}, determine el campo magnético en su interior.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Indique razonadamente qué tipo de desintegración tiene lugar en cada uno de los pasos de la serie radiactiva: X92238X2922238U→X90234X2902234Th→X91234X2912234Pa\ce{^{238}_{92}U -> ^{234}_{90}Th -> ^{234}_{91}Pa}1 pt
b
Las longitudes de onda correspondientes al espectro visible están comprendidas en un rango de entre 380380 y 775 nm775\,\text{nm}. Si el trabajo de extracción de los electrones de un determinado metal es E0=2,07 eVE_0 = 2{,}07\,\text{eV}, ¿para qué longitudes de onda visibles puede utilizarse dicho metal en células fotoeléctricas?1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Sobre el cometa 67P/Churiumov-Guerasimenko (de masa M=1013 kgM = 10^{13}\,\text{kg} y 25 km325\,\text{km}^3 de volumen) se posó el módulo espacial Philae (de masa m=100 kgm = 100\,\text{kg}), transportado por la sonda espacial Rosetta. Debido a que el módulo Philae no dispone de propulsión propia, la sonda Rosetta se aproximó hasta 22,5 km22{,}5\,\text{km} de la superficie del cometa y allí abandonó al módulo Philae en caída libre con una velocidad inicial nula respecto al cometa, que supondremos esférico. Calcule:
a
La velocidad con la que Philae impactó sobre el cometa.1 pt
b
El peso del módulo Philae sobre la superficie del cometa.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En relación con las ondas sonoras:
a
Explique por qué son longitudinales o transversales, y si siempre necesitan un medio material para propagarse.1,2 pts
b
Relacione uno de los parámetros que intervienen en la ecuación de la onda sonora con alguna de las cualidades del sonido.0,8 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Una onda, de frecuencia f=3⋅1014 Hzf = 3 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, se propaga por el medio 1 con una velocidad de 2,3⋅108 m s−12{,}3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1} e incide sobre el medio 2 con un ángulo de incidencia α\alpha de 40∘40^\circ. El ángulo de transmisión mide 25∘25^\circ.
a
Calcule la velocidad de propagación en el medio 2 y las longitudes de onda en los dos medios.1 pt
b
Calcule el ángulo de reflexión total θ\theta para estos dos medios y explique lo que ocurre si en el enunciado anterior se cumple que α=θ\alpha = \theta.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a
Una carga de 2 μC2\,\mu\text{C} se mueve con velocidad v⃗=1000i⃗ m s−1\vec{v} = 1000\vec{i}\,\text{m s}^{-1} y entra en una región del espacio en la que existen un campo eléctrico E⃗=−3j⃗ V m−1\vec{E} = -3\vec{j}\,\text{V m}^{-1} y un campo magnético B⃗=2k⃗ mT\vec{B} = 2\vec{k}\,\text{mT}. ¿Cuánto vale la fuerza que actúa sobre la partícula cargada? Represente gráficamente los vectores involucrados.1,2 pts
b
¿En qué condiciones un campo magnético no ejercerá fuerza sobre una carga en movimiento?0,8 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Explique brevemente la hipótesis de De Broglie sobre la dualidad onda-corpúsculo.1 pt
b
Un vehículo de 1000 kg1000\,\text{kg} de masa se mueve a 50 km/h50\,\text{km/h}. Calcule la longitud de onda de De Broglie asociada a su movimiento. Comente el resultado.1 pt
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