Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaLa RiojaPAU 2017Ordinaria

Física · La Rioja 2017

6 ejercicios

Instrucciones

El alumno debe elegir una sola de las opciones. No deben resolverse preguntas de opciones diferentes.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1,5 puntos
Fobos es uno de los satélites de Marte. La masa de Fobos es de 1,08⋅1016 kg1{,}08 \cdot 10^{16}\,\text{kg}. Suponiendo que Fobos describe una órbita circular alrededor de Marte a una velocidad de 2,14⋅103 m/s2{,}14 \cdot 10^3\,\text{m/s}, 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 Marte: 6,42⋅1023 kg6{,}42 \cdot 10^{23}\,\text{kg}
a
El radio de la órbita de Fobos.
b
La energía mínima necesaria para separar Fobos de Marte hasta una distancia infinita.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
1,5 puntos
Dos cargas eléctricas puntuales están fijas en el eje X. La carga q1=10−7 Cq_1 = 10^{-7}\,\text{C} está situada en un punto con coordenada x1=−5 cmx_1 = -5\,\text{cm}. La carga q2=−2,5⋅10−8 Cq_2 = -2{,}5 \cdot 10^{-8}\,\text{C} está situada en un punto con coordenada x2=5 cmx_2 = 5\,\text{cm}. Calcular:
Datos
  • k=9⋅109 N⋅m2/C2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2
a
El punto donde el campo eléctrico total creado por las dos cargas es cero.
b
El valor del potencial eléctrico total en ese punto.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
1,5 puntos
Una partícula alfa que tiene una masa mα=6,68⋅10−27 kgm_{\alpha} = 6{,}68 \cdot 10^{-27}\,\text{kg} y una carga eléctrica qα=+2eq_{\alpha} = +2e, se acelera desde el reposo a través de una diferencia de potencial de ΔV=2000 V\Delta V = 2000\,\text{V}. Después de esto, la partícula alfa entra en una región donde existe un campo magnético de módulo B=0,3 TB = 0{,}3\,\text{T} y con dirección perpendicular a la velocidad de la partícula alfa.
Datos
  • Carga eléctrica elemental: e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Calcular la velocidad de la partícula cuando entra en la región del campo magnético.
b
El radio de la trayectoria seguida por la partícula alfa en la región donde existe el campo magnético.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
1,5 puntos
Una onda armónica que se propaga en una cuerda en la dirección del eje X en sentido positivo, viene dada según la ecuación (en unidades del SI):y(x,t)=0,23sen⁡(1,5x−2t+π)y(x, t) = 0{,}23 \operatorname{sen}(1{,}5x - 2t + \pi)Calcular:
a
La velocidad de un punto de dicha cuerda situado en la coordenada x=2 mx = 2\,\text{m} en el instante t=1 st = 1\,\text{s}.
b
El periodo TT de dicha onda.
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
A la izquierda de una lente delgada, a 20 cm20\,\text{cm} de su centro óptico está situado un objeto. La altura del objeto, perpendicular al eje de la lente, es de 2 cm2\,\text{cm}. La distancia focal de la lente es de 10 cm10\,\text{cm}.
a
Calcular la posición y altura de la imagen del objeto.
b
Realizar el diagrama de rayos correspondiente.
Ver este ejercicio

Ejercicio 6

6
2 puntos
El LHC es un gigantesco acelerador y colisionador de protones en el que dichas partículas son aceleradas hasta alcanzar una velocidad igual al 99,9%99{,}9\% de la velocidad de la luz. Calcular la longitud de onda de de Broglie correspondiente a los protones cuando alcanzan dicha velocidad.
Datos
  • Constante de Planck: h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • Velocidad de la luz en el vacío: c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • Masa del protón en reposo: mp=1,67⋅10−27 kgm_p = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
Ver este ejercicio

Ejercicio 1

1
1,5 puntos
Un satélite geoestacionario es un satélite situado sobre el ecuador terrestre en órbita circular con periodo orbital de un día. El radio de la Tierra es 6,38⋅106 m6{,}38 \cdot 10^6\,\text{m} y la masa de la Tierra es 5,97⋅1024 kg5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}. Calcula:
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 altura sobre la superficie de la Tierra a la que se encuentra el satélite.
b
La velocidad lineal del satélite.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
1,5 puntos
Una carga puntual positiva q1=qq_1 = q está fija situada sobre el eje X en el punto x=−ax = -a. Una partícula PP de masa mm y carga positiva q2=qq_2 = q está situada en la parte positiva del eje X e infinitamente alejada de la carga q1q_1. Calcular la velocidad inicial mínima que se debería dar inicialmente a la partícula para que llegara desde su posición inicial en el infinito hasta la posición final en x=ax = a.
Datos
  • k=9⋅109 N⋅m2/C2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
1,5 puntos
El dibujo muestra dos hilos conductores rectos paralelos que pueden considerarse infinitos. Ambos conductores están situados en el plano XY. Teniendo solo en cuenta el plano XY que contiene a los conductores, ¿a qué distancia del conductor por el que pasa la corriente I1I_1 se cumple que el campo magnético creado por cada uno de los conductores tiene el mismo módulo, dirección y sentido?
Dos hilos conductores paralelos con corrientes $I_1 = 8\,\text{A}$ e $I_2 = 4\,\text{A}$ en sentidos opuestos, separados por una distancia $D = 21\,\text{cm}$.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
Una capa de aceite con índice de refracción n2n_2 flota sobre agua con índice de refracción n1=1,3n_1 = 1{,}3. Un rayo de luz que se mueve hacia arriba, incide en la capa de aceite desde el agua con un ángulo de incidencia θ1\theta_1 como indica la figura. El rayo penetra en la capa de aceite con un ángulo de refracción θ2=25,68∘\theta_2 = 25{,}68^{\circ}. Tras atravesar la capa de aceite, ese rayo sale al aire con un ángulo de refracción θ3=40,54∘\theta_3 = 40{,}54^{\circ}. Calcular:
Diagrama de refracción de un rayo de luz atravesando agua ($n_1=1{,}3$), aceite ($n_2$) y aire ($n_3=1$).
a
El valor del índice de refracción n2n_2 del aceite y el ángulo de incidencia θ1\theta_1 del rayo en la interfase agua-aceite.
b
El valor mínimo del ángulo de incidencia θfmin⁡\theta_{f\min} del rayo en la interfase agua-aceite para que, tras atravesar la capa de aceite, el rayo no salga al aire debido a reflexión total.
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
1,5 puntos
Un objeto de 4 cm4\,\text{cm} de altura está situado a 25 cm25\,\text{cm} de una lente delgada convergente de 2020 dioptrías.
Esquema de un objeto de $4\,\text{cm}$ situado a $25\,\text{cm}$ de una lente convergente.
a
Calcular la posición y la altura de la imagen.
b
Realizar el diagrama de rayos correspondiente.
Ver este ejercicio

Ejercicio 6

6
2 puntos
El trabajo de extracción fotoeléctrico de la superficie del magnesio es 5,89⋅10−19 J5{,}89 \cdot 10^{-19}\,\text{J}. Determinar la longitud de onda, correspondiente a la frecuencia umbral, necesaria para que sean emitidos electrones por la superficie del metal.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Ver este ejercicio