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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2017Extraordinaria

Física · Aragón 2017

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Considere una cuerda de longitud L=1,5mL = 1{,}5\,\text{m} con ambos extremos fijos. Cuando se excita transversalmente con una frecuencia f=100Hzf = 100\,\text{Hz} se forma una onda estacionaria con dos vientres.
a)1 pts
¿Qué es una onda estacionaria? Expliqué qué condiciones deben cumplirse para que se forme una onda estacionaria en una cuerda con los dos extremos fijos.
b)1 pts
Calcule la longitud de onda y la velocidad de propagación de ondas en dicha cuerda.
c)0,5 pts
¿Para qué frecuencia inferior a la dada se formará onda estacionaria en la cuerda?

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Un bloque de masa M=0,4kgM = 0{,}4\,\text{kg} desliza sobre una superficie horizontal sin rozamiento sujeto al extremo de un muelle horizontal. La amplitud del movimiento es A=20cmA = 20\,\text{cm} y la elongación en el instante inicial es x=20cmx = -20\,\text{cm}. La energía total es 2J2\,\text{J}.
a)1 pts
Escribe la función que describe la elongación de un movimiento armónico simple y comenta el significado físico de las magnitudes que aparecen en dicha función.
b)0,5 pts
La constante elástica del resorte.
c)1 pts
La función que describe el movimiento del bloque.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
El planeta Marte es aproximadamente esférico, de radio RM=3,39106mR_M = 3{,}39 \cdot 10^6\,\text{m}, y el valor de la gravedad en su superficie es gM=3,71m/s2g_M = 3{,}71\,\text{m/s}^2.
a)1 pts
Explique el concepto de campo gravitatorio. ¿Qué campo creará una partícula? ¿Y varias partículas?
b)1 pts
Calcule la densidad media del planeta Marte y la velocidad de escape desde su superficie.
c)0,5 pts
Calcule a qué altura sobre la superficie de Marte el valor de la gravedad se reduce a la mitad.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
3 puntos
Fobos es el satélite más grande de Marte. Tiene una masa m=1,0721016kgm = 1{,}072 \cdot 10^{16}\,\text{kg} y describe una órbita alrededor de Marte, que supondremos circular, a una altura de 5980km5980\,\text{km} sobre la superficie de Marte.
a)1 pts
Explique el concepto de energía potencial gravitatoria. ¿Qué energía potencial gravitatoria tiene una partícula de masa mm situada a una distancia rr de otra partícula de masa MM?
b)1 pts
El periodo de la órbita de Fobos alrededor de Marte.
c)1 pts
Su energía mecánica total (energía cinética más potencial).

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Dos conductores rectilíneos, verticales y paralelos, A a la izquierda y B a la derecha, distan entre sí 20cm20\,\text{cm}. Por ellos circulan corrientes IA>IBI_A > I_B. Cuando las corrientes circulan en el mismo sentido, el campo magnético en el punto central entre ambas corrientes es de 4nT4\,\text{nT}, mientras que cuando circulan en sentidos opuesto el campo magnético en dicho punto es de 8nT8\,\text{nT}.
a)1 pts
Dibuje un esquema de los campos creados por cada corriente y del campo total para cada uno de los dos casos indicados (mismo sentido y sentido opuesto de las corrientes).
b)1,5 pts
Calcule el valor de IAI_A y IBI_B.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Tres partículas cargadas q1=5μCq_1 = 5\,\mu\text{C}, q2=5μCq_2 = -5\,\mu\text{C} y q3q_3, de carga desconocida, están situadas en los puntos de coordenadas q1:(1,1)q_1: (-1, 1), q2:(1,1)q_2: (1, 1) y q3:(1,0)q_3: (-1, 0), expresadas en metros.
a)1 pts
Escriba y comente la Ley de Coulomb.
b)1 pts
Determine el valor de la carga q3q_3 para que una carga situada en el origen de coordenadas no experimente ninguna fuerza neta.
c)0,5 pts
Con el valor de q3q_3 obtenido en el apartado anterior, calcule el potencial electrostático en el origen debido a las 3 cargas.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
El X99X2299Tc\ce{^{99}Tc} es un isótopo radiactivo, emisor de rayos gamma, que cuando se inyecta en el cuerpo humano se concentra en los huesos, por lo que se emplea en técnicas de radiodiagnóstico. Tiene un periodo de semidesintegración de 6horas6\,\text{horas}.
a)1,5 pts
Defina las siguientes magnitudes asociadas a los procesos de desintegración radiactiva: Actividad radiactiva (A), periodo de semidesintegración (T) y vida media (τ\tau).
b)1 pts
Si se inyecta a un paciente una dosis de Tc, ¿al cabo de cuánto tiempo quedará en el organismo sólo el 10%10\,\% de la cantidad inicial?

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Deseamos utilizar un espejo para observar una pequeña imperfección de nuestra piel. Queremos que la imagen sea virtual, derecha y 5 veces más grande. Si colocamos la cara a 25cm25\,\text{cm} del espejo.
a)1 pts
¿Qué tipo de espejo debemos emplear: convexo, cóncavo o plano? Justifique su elección mediante un trazado de rayos.
b)1 pts
Determine la posición de la imagen y el radio de curvatura del espejo.