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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2017Ordinaria

Física · Murcia 2017

6 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Escoge uno de los dos exámenes propuestos (opción A u opción B) y contesta a todas las preguntas planteadas (dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas)
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Carga eléctrica. Ley de Coulomb.
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Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Relatividad especial. Postulados y repercusiones.
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Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
Tenemos dos cables rectilíneos paralelos por los que circula corriente en sentido contrario. Razona si los cables se atraen, se repelen o no se ejercen ninguna fuerza.
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Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
¿Cuánto tiempo tarda un rayo de luz en atravesar una fibra óptica que tiene un índice de refracción de 1,81{,}8 y una longitud de 100 m100\,\text{m}? (Considera que la fibra es rectilínea y que la luz viaja en línea recta de extremo a extremo de la misma).
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
Encélado es una luna de Saturno que, según anunció la NASA el pasado mes de abril, podría albergar vida. La masa de Encélado es de 1,08⋅1020 kg1{,}08 \cdot 10^{20}\,\text{kg}, tiene un diámetro de 504,2 km504{,}2\,\text{km} y gira alrededor de Saturno con un radio orbital de 238 000 km238\,000\,\text{km}.
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 Saturno: 5,69⋅1026 kg5{,}69 \cdot 10^{26}\,\text{kg}
a
Calcula el período orbital de Encélado.1 pt
b
Obtén el valor de la gravedad en la superficie de Encélado. ¿Cuánto pesaría allí una persona que en la Tierra pesa 686 N686\,\text{N}?1 pt
c
Calcula la velocidad de escape de Encélado. Algunas partículas de polvo escapan de su superficie y se unen a los anillos de Saturno. Calcula la energía total de una partícula de 1 g1\,\text{g} que se une a un anillo que orbita a 400 000 km400\,000\,\text{km} del centro de Saturno.1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
En un concierto acústico de Rihanna se callan los instrumentos y ella canta una nota La de 880 Hz880\,\text{Hz} con una potencia de 0,005 W0{,}005\,\text{W}. La presión del aire puede escribirse como: ρ(x,t)=P0+ΔPsen⁡(kx−ωt−π/2)\rho(x, t) = P_0 + \Delta P \sen(kx - \omega t - \pi / 2) que representa la onda de presión producida por el sonido de la cantante.
Datos
  • I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W} / \text{m}^2
a
Calcula la longitud de onda de la nota emitida por Rihanna.1 pt
b
Para t=0t = 0, obtén la posición xx de dos puntos en los cuales la presión sea la misma que cuando cesa el sonido.1 pt
c
¿Cuántos decibelios mediríamos a 50 cm50\,\text{cm} de la boca de Rihanna?1 pt
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Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Ley de la gravitación universal.
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Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Clases de ondas.
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Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
Enrollamos un cable esmaltado dando varias vueltas alrededor de un tornillo. Conectamos los extremos del cable a una pila. Explica qué ocurre y por qué.
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Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
El yodo-131 se utiliza en radioterapia. Tiene un período de semidesintegración de 88 días. ¿Qué porcentaje de yodo-131 quedaría en el cuerpo después de 3232 días de administrar una dosis?
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
Aparece una lupa en el trastero. Comprobamos que tiene una lente de vidrio biconvexa y simétrica, pero somos curiosos y queremos saber más cosas.
a
Enviamos un rayo de luz a una de las caras de la lente formando un ángulo de 45∘45^\circ con la normal en el punto de incidencia. Observamos que el rayo se refracta al interior de la lente con un ángulo de 25∘25^\circ. ¿Cuál es el índice de refracción del vidrio?1 pt
b
Colocamos una bombilla a 50 cm50\,\text{cm} de la lupa y podemos enfocar su imagen real en un papel situado a 100 cm100\,\text{cm} de la lupa. ¿Cuál es su potencia? ¿Y su distancia focal imagen?1 pt
c
¿Cuánto valen los radios de curvatura de la lente? ¿Cuál sería la potencia si pulimos una de las caras hasta dejarla completamente plana?1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
Un aparato de rayos X consta de un tubo de descarga con dos placas metálicas paralelas (cátodo y ánodo). Entre las placas se aplica una elevada diferencia de potencial que acelera los electrones desde el cátodo al ánodo. Si la distancia entre placas es de 30 cm30\,\text{cm} y la diferencia de potencial aplicada es de 10 kV10\,\text{kV}, calcula:
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • h=6,626⋅10−34 J⋅sh = 6{,}626 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
a
La fuerza que experimenta un electrón dentro de las placas.1 pt
b
La velocidad de un electrón al llegar al ánodo (los electrones parten del reposo desde el cátodo).1 pt
c
Al colisionar con el ánodo el electrón se frena y la energía que pierde se convierte en un fotón de rayos X de 1 nm1\,\text{nm} de longitud de onda. Calcula la energía de un fotón de rayos X. Calcula la nueva velocidad del electrón.1 pt
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