Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2020Ordinaria

Física · Baleares 2020

9 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Datos
  • G=6,674⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}674 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
  • e=−1,6⋅10−19 Ce = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • MT=5,9736⋅1024 kgM_T = 5{,}9736 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • 1 ua=149597871 km1\,\text{ua} = 149597871\,\text{km}
  • h=6,626⋅10−34 J sh = 6{,}626 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
Resuelva 5 de los 9 problemas propuestos. La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos.

Ejercicio 1

1
2 puntos
a
Un satélite de 2000 kg2000\,\text{kg} se mueve a 8,75 km/s8{,}75\,\text{km/s} en una órbita circular de 500 km500\,\text{km} de altura alrededor de un planeta de 4300 km4300\,\text{km} de radio. Calcula el módulo del momento angular del satélite respecto del centro del planeta.0,5 pts
b
Un satélite diferente tiene una órbita elíptica alrededor de otro planeta. La altura de la órbita oscila entre 420 km420\,\text{km} y 560 km560\,\text{km}. La velocidad orbital cambia entre 10,6 km/s10{,}6\,\text{km/s} y 10,8 km/s10{,}8\,\text{km/s}. ¿Qué velocidad tiene el satélite cuando se encuentra a 420 km420\,\text{km} de altura? Justifica la respuesta brevemente.0,75 pts
c
Calcula el radio del planeta del apartado b.0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
a
El perihelio de Venus está a 0,7184 ua0{,}7184\,\text{ua} del Sol y el afelio, a 0,7282 ua0{,}7282\,\text{ua}. Determina la longitud del semieje mayor de la órbita de Venus.0,5 pts
b
Calcula el periodo orbital en días de un planeta que girase alrededor del Sol con una órbita circular de 0,7184 ua0{,}7184\,\text{ua} de radio.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
2 puntos
Dos cargas eléctricas puntuales están en los vértices del lado de un cuadrado como muestra la figura.
Diagrama de dos cargas negativas (-4 μC y -2 μC) en los vértices de un cuadrado de lado 2 mm, con vectores de campo eléctrico numerados del 1 al 16 en el origen.
a
Una de las flechas que sale del origen de coordenadas representa el campo eléctrico debido a las dos cargas eléctricas. Justifica de manera breve, sin necesidad de calcular el campo, qué número marca la flecha que representa el campo.0,5 pts
b
Calcula el módulo de la fuerza sobre un electrón en el punto B debido a las dos cargas.1,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
Una carga puntual de 147 nC147\,\text{nC} está alineada con los puntos A y B como muestra la figura.
Carga de 147 nC alineada con los puntos A y B, con distancias de 15 μm entre la carga y A, y 6 μm entre A y B.
a
Calcula el valor de la carga eléctrica puntual que se debe poner en el punto A para que en el punto B el campo eléctrico sea cero.1 pt
b
Calcula el valor de la carga eléctrica puntual que se debe poner en el punto A para que en el punto B el potencial eléctrico sea cero.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
Un hilo forma dos espiras circulares como muestra la figura. El efecto de las partes rectas del hilo se puede despreciar.
Dos espiras concéntricas con diámetros de 2,5 cm y 4 cm recorridas por una corriente de 7 A.
a
Haz dos esquemas para mostrar la dirección y el sentido del campo magnético en el centro debido a cada espira por separado.0,75 pts
b
Calcula el módulo del campo magnético total en el centro de las espiras e indica la dirección y el sentido de este campo.1,25 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 6

6
2 puntos
La figura representa tres hilos conductores rectos, paralelos y de longitud infinita. La corriente eléctrica en el hilo número 1 es de 5 A5\,\text{A} y en el número 3, de 7 A7\,\text{A}.
Tres hilos paralelos verticales. Hilo 1 (5 A hacia arriba), Hilo 2 (distancia 1 cm de Hilo 1), Hilo 3 (7 A hacia arriba, distancia 2 cm de Hilo 2).
a
Calcula la intensidad de una corriente hacia abajo en el hilo número 2 para que la fuerza total sobre este hilo debido a las corrientes en los otros dos hilos sea de 0,3 mN0{,}3\,\text{mN} por metro hacia la derecha.1 pt
b
Determina la intensidad y el sentido de la corriente en el hilo número 2 para que la fuerza magnética total sobre el hilo número 1 debido a las corrientes de los hilos 2 y 3 sea nula.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 7

7
2 puntos
Una explosión en el aire genera un sonido con un frente de onda esférico.
a
La amplitud de la perturbación de presión vale 0,5 Pa0{,}5\,\text{Pa} a 8 m8\,\text{m} del punto de la explosión. Calcula la amplitud de la onda sonora a 22 m22\,\text{m} del punto de la explosión.1,2 pts
b
Una onda armónica sonora se propaga a 340 m/s340\,\text{m/s} con una frecuencia de 400 Hz400\,\text{Hz}. Calcula la longitud de onda y el número de onda.0,8 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 8

8
2 puntos
El filamento de una bombilla encendida se proyecta sobre una pantalla usando una lente delgada. Las distancias del filamento y de la pantalla a la lente son 15 cm15\,\text{cm} y 75 cm75\,\text{cm}, respectivamente.
Esquema óptico: bombilla con filamento a 15 cm de la lente, y pantalla a 75 cm de la lente. Distancia total 90 cm.
a
Calcula la distancia focal de la lente usada.0,75 pts
b
La imagen del filamento sobre la pantalla tiene una longitud de 2,5 cm2{,}5\,\text{cm}. Calcula la longitud del filamento de la bombilla.0,5 pts
c
El filamento y la pantalla se mantienen separados 90 cm90\,\text{cm}. La lente se mueve hacia la pantalla hasta que el filamento vuelve a estar enfocado sobre la pantalla. Calcula a qué distancia de la pantalla ha quedado la lente.0,75 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 9

9
2 puntos
Se ilumina una placa de sodio con luz monocromática de 470 nm470\,\text{nm}. Calcula la velocidad máxima de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico.
ElementoWW (eV)
Cesio1,94
Rubidio2,13
Sodio2,28
Silicio3,59
Aluminio4,08
Cobre4,70
Plata4,73
Oro5,10
Ver este ejercicio