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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2016Ordinaria

Física · Cantabria 2016

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3,0⋅108 m s−1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,7⋅10−27 kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,7⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • me−=9,1⋅10−31 kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0⋅109 N m2 C−2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • qp+=1,6⋅10−19 Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe−=−1,6⋅10−19 Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
La aceleración de la gravedad en la superficie de un planeta P es de 49,05 m/s249{,}05\,\text{m/s}^2 y su masa es 2500 veces la masa de la Tierra. Pueden utilizarse los datos de la Tierra que se proporcionan.
a)1 pts
Hallar el radio del planeta P.
b)1 pts
Hallar la velocidad de escape desde la superficie del planeta P.
Ver este ejercicio

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Dos cuerpos, A y B, el cuerpo A de masa 4,0⋅107 kg4{,}0 \cdot 10^7\,\text{kg} y el cuerpo B de masa 16,0⋅107 kg16{,}0 \cdot 10^7\,\text{kg}, se encuentran fijos en dos puntos del plano (X,Y)(X,Y), el cuerpo A en el punto (−300,0)(-300, 0) y el cuerpo B en el punto (600,0)(600, 0), con las distancias dadas en metros. En el punto (0,0)(0, 0) se encuentra situada una esfera de masa 1 kg1\,\text{kg}.
a)1 pts
Hallar la fuerza gravitatoria ejercida (módulo, dirección y sentido) sobre la esfera.
b)0,5 pts
Calcular el trabajo necesario para llevar la esfera desde el punto (0,0)(0, 0) hasta el punto (0,10)(0, 10).
c)0,5 pts
Describir brevemente el concepto de ‘potencial gravitatorio’.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
En una cuerda se propaga una onda armónica cuya ecuación, expresada en unidades del SI, viene dada por la ecuación: y(x,t)=10sen⁡[2π(t9−x6)]y(x, t) = 10 \operatorname{sen} \left[ 2 \pi \left(\frac{t}{9} - \frac{x}{6}\right) \right]
a)1 pts
Hallar la amplitud, el período, la frecuencia y la longitud de onda de dicha onda.
b)1 pts
Hallar la velocidad de propagación de la onda.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Un oscilador armónico está formado por un muelle de constante elástica 20 N m−120\,\text{N m}^{-1} y un cuerpo sólido de masa 0,5 kg0{,}5\,\text{kg}.
a)1 pts
Si el desplazamiento del cuerpo unido al muelle viene descrito por la ecuación x(t)=5cos⁡(ωt+ϕ)x(t) = 5 \cos (\omega t + \phi) hallar los valores de ω\omega y de ϕ\phi sabiendo que en el instante inicial t=0t = 0 su posición es nula x(t=0)=0 mx(t = 0) = 0\,\text{m}.
b)1 pts
Hallar la energía cinética que tiene el cuerpo en el punto central de la oscilación.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Se dispone de una lente delgada convergente de distancia focal 40 cm40\,\text{cm}.
a)1 pts
Calcular, después de dibujar un esquema de trazado de rayos, la posición y la altura de la imagen formada por la lente si un objeto de 7 cm7\,\text{cm} de altura se encuentra situado delante de ella a una distancia de 30 cm30\,\text{cm}.
b)0,5 pts
Calcular, después de dibujar un esquema de trazado de rayos, la posición y la naturaleza de la imagen formada por la lente si un objeto de 5 cm5\,\text{cm} de altura se encuentra situado delante de ella a una distancia de 60 cm60\,\text{cm}.
c)0,5 pts
Describir brevemente qué es el astigmatismo y cómo se corrige.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Una lámina horizontal de vidrio de índice de refracción 1,551{,}55 de caras plano-paralelas, con aire encima de ella, reposa sobre una capa de agua, de índice de refracción 1,331{,}33. Desde el aire, sobre la lámina de vidrio, incide un rayo de luz monocromática de longitud de onda 460 nm460\,\text{nm}, con ángulo de incidencia de 30∘30^\circ. Determínese:
a)1 pts
El valor del ángulo que forma el rayo emergente de la lámina de vidrio hacia el agua con la normal a la misma.
b)1 pts
La longitud de onda de la luz que atraviesa el vidrio, sabiendo que la frecuencia de la luz incidente y la frecuencia de la luz refractada son iguales.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Dos cargas eléctricas de +10 μC+10\,\mu\text{C} (positiva) y −160 μC-160\,\mu\text{C} (negativa) están fijas en los puntos (−40,0)(-40,0) y (160,0)(160,0) del plano (X,Y)(X,Y). Todas las coordenadas se dan en metros.
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico en el punto (0,0)(0,0).
b)1 pts
Hallar el potencial eléctrico en el punto (0,0)(0,0).
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un campo magnético espacialmente uniforme y que varía con el tiempo según la expresión B(t)=10sen⁡(5t)B(t) = 10 \operatorname{sen}(5t) (en unidades del SI) atraviesa perpendicularmente una espira circular de radio 100 cm100\,\text{cm}.
a)1 pts
Hallar el flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.
b)0,5 pts
Hallar la fuerza electromotriz máxima de la corriente inducida.
c)0,5 pts
Explicar brevemente el ‘principio de inducción de Faraday’.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
La energía mínima necesaria para arrancar un electrón de una lámina de un cierto metal es de 1,0⋅10−18 J1{,}0 \cdot 10^{-18}\,\text{J}.
a)1 pts
Hallar la frecuencia umbral para este metal y la longitud de onda correspondiente a la misma.
b)0,5 pts
Si se incide con una luz de longitud de onda 85 nm85\,\text{nm}, en su caso, ¿qué energía cinética máxima tendrán los electrones extraídos?
c)0,5 pts
Explicar brevemente el significado físico de la ‘función trabajo’ de un metal.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La actividad de una muestra de una sustancia radiactiva queda dividida por 8 cuando han transcurrido 4000 días.
a)1 pts
Hallar la constante de desintegración y el período de semidesintegración de dicha sustancia.
b)1 pts
Si el número inicial de átomos radiactivos en la muestra era de 1,0⋅10221{,}0 \cdot 10^{22} átomos, ¿cuál será la actividad de la muestra al cabo de 16000 días?
Ver este ejercicio