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la cuevadel empollón
FísicaComunidad ValencianaPAU 2013Ordinaria

Física · Comunidad Valenciana 2013

12 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
BAREMO DEL EXAMEN: La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos. Cada estudiante podrá disponer de una calculadora científica no programable y no gráfica. Se prohíbe su utilización indebida (almacenamiento de información). Se utilice o no la calculadora, los resultados deberán estar siempre debidamente justificados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Bloque IProblema
En el mes de febrero de este año, la Agencia Espacial Europea colocó en órbita circular alrededor de la Tierra un nuevo satélite denominado Amazonas 3. Sabiendo que la velocidad de dicho satélite es de 3072 m/s3072\,\text{m/s}, calcula:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • MT=6⋅1024 kgM_T = 6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6400 kmR_T = 6400\,\text{km}
a
La altura hh a la que se encuentra desde la superficie terrestre (en kilómetros).1 pt
b
Su periodo (en horas).1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1,5 puntos
Bloque IICuestión
La gráfica adjunta representa la energía cinética, en función del tiempo, de un cuerpo sometido solamente a la fuerza de un muelle de constante elástica k=100 N/mk = 100\,\text{N/m}. Determina razonadamente el valor de la energía mecánica del cuerpo, de su energía potencial máxima y de la amplitud del movimiento.
Gráfica de energía cinética (J) frente a tiempo (s) para un oscilador armónico.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Bloque IIICuestión
Para la higiene personal y el maquillaje se utilizan espejos en los que, al mirarnos, vemos nuestra imagen aumentada. Indica el tipo de espejo del que se trata y razona tu respuesta mediante un esquema de rayos, señalando claramente la posición y el tamaño del objeto y de la imagen.
Fotografía de un ojo reflejado en un espejo de aumento.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1,5 puntos
Bloque IVCuestión
Una carga eléctrica q1=2 mCq_1 = 2\,\text{mC} se encuentra fija en el punto (−1,0) cm(-1,0)\,\text{cm} y otra q2=−2 mCq_2 = -2\,\text{mC} se encuentra fija en el punto (1,0) cm(1,0)\,\text{cm}. Representa en el plano XY las posiciones de las cargas, el campo eléctrico de cada carga y el campo eléctrico total en el punto (0,1) cm(0,1)\,\text{cm}. Calcula el vector campo eléctrico total en dicho punto.
Datos
  • k=9⋅109 N⋅m2/C2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{C}^2
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,5 puntos
Bloque VCuestión
¿A qué velocidad debe moverse una partícula relativista para que su energía total sea un 10%10\% mayor que su energía en reposo? Expresa el resultado en función de la velocidad de la luz en el vacío, cc.
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
2 puntos
Bloque VIProblema
En una cueva, junto a restos humanos, se ha hallado un fragmento de madera. Sometido a la prueba del X14X2214C\ce{^{14}C} se observa que presenta una actividad de 200 desintegraciones/segundo200\,\text{desintegraciones/segundo}. Por otro lado se sabe que esta madera tenía una actividad de 800 desintegraciones/segundo800\,\text{desintegraciones/segundo} cuando se depositó en la cueva. Sabiendo que el período de semidesintegración del X14X2214C\ce{^{14}C} es de 5730 an˜os5730\,\text{años}, calcula:
Datos
  • NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}
  • masa molar del X14X2214C\ce{^{14}C}
  • mM=14 g/molm_M = 14\,\text{g/mol}
a
La antigüedad del fragmento.1 pt
b
El número de átomos y la masa en gramos de X14X2214C\ce{^{14}C} que todavía queda en el fragmento.1 pt
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Ejercicio 7 · Opción B

7Opción B
1,5 puntos
Bloque ICuestión
Para escalar cierta montaña, un alpinista puede emplear dos caminos diferentes, uno de pendiente suave y otro más empinado ¿Es distinto el valor del trabajo realizado por la fuerza gravitatoria sobre el cuerpo del montañero según el camino elegido? Razona la respuesta.
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Ejercicio 8 · Opción B

8Opción B
1,5 puntos
Bloque IICuestión
La velocidad de una masa puntual cuyo movimiento es armónico simple viene dada, en unidades del SI, por la expresión v(t)=−0,01πsen⁡[π(t2+14)]v(t) = -0{,}01\pi \sen [ \pi ( \frac{t}{2} + \frac{1}{4} ) ]. Calcula el periodo, la amplitud y la fase inicial del movimiento.
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Ejercicio 9 · Opción B

9Opción B
2 puntos
Bloque IIIProblema
Sea una lente delgada convergente, de distancia focal 8 cm8\,\text{cm}. Se sitúa una flecha de 4 cm4\,\text{cm} de longitud a una distancia de 16 cm16\,\text{cm} de la lente, como muestra la figura.
Esquema de una lente convergente con un objeto de 4 cm a la izquierda del foco F.
a
Indica las características de la imagen a partir del trazado de rayos.1 pt
b
Calcula el tamaño, la posición de la imagen y la potencia de la lente.1 pt
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Ejercicio 10 · Opción B

10Opción B
2 puntos
Bloque IVProblema
Dos cables rectilíneos y muy largos, paralelos entre sí y contenidos en el plano XY, transportan corrientes eléctricas I1=2 AI_1 = 2\,\text{A} e I2=3 AI_2 = 3\,\text{A} con los sentidos representados en la figura adjunta. Determina:
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m/A}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
Diagrama de dos cables paralelos con corrientes I1 e I2 y un punto P a la derecha.
a
el campo magnético total (módulo, dirección y sentido) en el punto P.1 pt
b
La fuerza (módulo, dirección y sentido) sobre un electrón que pasa por dicho punto P con una velocidad v⃗=−106i⃗ m/s\vec{v} = -10^6 \vec{i}\,\text{m/s}.1 pt
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Ejercicio 11 · Opción B

11Opción B
1,5 puntos
Bloque VCuestión
En la gráfica adjunta se representa la energía cinética máxima de los electrones emitidos por un metal en función de la frecuencia de la luz incidente sobre él ¿Cómo se denomina el fenómeno físico al que se refiere la gráfica? Indica la frecuencia umbral del metal ¿Qué ocurre si sobre el metal incide luz de longitud de onda 0,6 μm0{,}6\,\mu\text{m}?
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}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
Gráfica de energía cinética máxima (eV) frente a frecuencia (10^15 Hz).
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Ejercicio 12 · Opción B

12Opción B
1,5 puntos
Bloque VICuestión
Indica razonadamente qué tipo de desintegración tiene lugar en cada uno de los pasos de la siguiente serie radiactiva:X92238X2922238U→X90234X2902234Th→X91234X2912234Pa\ce{^{238}_{92}U -> ^{234}_{90}Th -> ^{234}_{91}Pa}
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