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la cuevadel empollón
FísicaGaliciaPAU 2020Extraordinaria

Física · Galicia 2020

8 ejercicios

Instrucciones

El examen consta de 8 preguntas de 2 puntos, de las que podrá responder un MÁXIMO DE 5, combinadas como quiera. Si responde a más preguntas de las permitidas, solo se corregirán las 5 primeras respondidas.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda indicando y justificando la opción correcta:
a
Un satélite gira alrededor de un planeta en una trayectoria elíptica. ¿Cuál de las siguientes magnitudes permanece constante?: a) el momento angular; b) el momento lineal; c) la energía potencial.1 pt
b
Una partícula se mueve en un círculo de radio rr perpendicularmente a un campo magnético, B⃗\vec{B}. Si duplicamos el valor de B⃗\vec{B}, el valor de rr: a) se duplica; b) se reduce a la mitad; c) no varía.1 pt

Ejercicio 2

2
2 puntos
Responda indicando y justificando la opción correcta:
a
Para obtener una imagen virtual y derecha con una lente delgada convergente, de distancia focal ff, el objeto debe estar a una distancia de la lente: a) menor que ff; b) mayor que ff y menor que 2f2f; c) mayor que 2f2f.1 pt
b
Se induce corriente en una espira conductora si: a) es atravesada por un flujo magnético constante; b) gira en el seno de un campo magnético uniforme; c) en ambos casos.1 pt

Ejercicio 3

3
2 puntos
Responda indicando y justificando la opción correcta:
a
El silbato de una locomotora emite un sonido de 435 Hz435\,\text{Hz} de frecuencia. Si la locomotora se mueve acercándose a un observador en reposo, la frecuencia percibida por el observador es: a) 435 Hz435\,\text{Hz}; b) mayor que 435 Hz435\,\text{Hz}; c) menor que 435 Hz435\,\text{Hz}.1 pt
b
Una muestra de una sustancia radiactiva contenía hace 10 años el doble de núcleos que en el instante actual; por lo tanto, el número de núcleos que había hace 30 años respecto al momento actual era: a) seis veces mayor; b) tres veces mayor; c) ocho veces mayor.1 pt

Ejercicio 4

4
2 puntos
Desarrolle esta práctica: En una experiencia para calcular el trabajo de extracción de un metal se observa que los fotoelectrones expulsados de su superficie por una luz de 4⋅10−7 m4 \cdot 10^{-7}\,\text{m} de longitud de onda en el vacío son frenados por una diferencia de potencial de 0,80 V0{,}80\,\text{V}. Y si la longitud de onda es de 3⋅10−7 m3 \cdot 10^{-7}\,\text{m} el potencial de frenado es 1,84 V1{,}84\,\text{V}.
Datos
  • c=3⋅108 m⋅s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m} \cdot \text{s}^{-1}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • ∣qe∣=1,6⋅10−19 C|q_e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Represente gráficamente la frecuencia frente al potencial de frenado.1 pt
b
Determine el trabajo de extracción a partir de la gráfica.1 pt

Ejercicio 5

5
2 puntos
La aceleración de la gravedad en la superficie de un planeta esférico de 4100 km4100\,\text{km} de radio es 7,2 m⋅s−27{,}2\,\text{m} \cdot \text{s}^{-2}. Calcule:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
a
la masa del planeta1 pt
b
la energía mínima necesaria que hay que comunicar a un minisatélite de 3 kg3\,\text{kg} de masa para lanzarlo desde la superficie del planeta y situarlo a 1000 km1000\,\text{km} de altura sobre la misma, en una órbita circular alrededor del planeta.1 pt

Ejercicio 6

6
2 puntos
Dos cargas puntuales de −6 μC-6\,\mu\text{C} cada una están fijas en los puntos de coordenadas (−5,0)(-5,0) y (5,0)(5,0). Las coordenadas están expresadas en metros. Calcule:
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2⋅C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2}
a
el vector campo electrostático en el punto (15,0)(15,0)1 pt
b
la velocidad con la que llega al punto (10,0)(10,0) una partícula de masa 20 g20\,\text{g} y carga 8 μC8\,\mu\text{C} que se abandona libremente en el punto (15,0)(15,0).1 pt

Ejercicio 7

7
2 puntos
Una onda armónica transversal de longitud de onda λ=60 cm\lambda = 60\,\text{cm} se propaga en el sentido positivo del eje xx. En la gráfica se muestra la elongación (yy) del punto de coordenada x=0x = 0 en función del tiempo. Determine:
Gráfica de la elongación y(x=0, t) en metros frente al tiempo t en segundos, mostrando una onda senoidal con amplitud 0,8 m y periodo 3 s.
a
la expresión matemática que describe esta onda, indicando el desfase inicial, la frecuencia y la amplitud de la onda1 pt
b
la velocidad de propagación de la onda.1 pt

Ejercicio 8

8
2 puntos
Un buceador enciende una linterna dentro del agua y la enfoca hacia la superficie formando un ángulo de 30∘30^\circ con la normal.
Datos
  • nagua=4/3n_{\text{agua}} = 4/3
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
a
¿Con qué ángulo emergerá la luz del agua?1 pt
b
¿Cuál es el ángulo de incidencia a partir del cual la luz no saldrá del agua?1 pt