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la cuevadel empollón
FísicaAsturiasPAU 2014ExtraordinariaVariante 1

Física · Asturias 2014

8 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
Un satélite tiene una masa m=500 kgm = 500\,\text{kg} y su órbita, supuesta circular, se encuentra a una distancia de 2,32⋅104 km2{,}32 \cdot 10^4\,\text{km} de la superficie terrestre. Determina:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • RT=6,38⋅106 mR_T = 6{,}38 \cdot 10^6\,\text{m}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Las energías potencial y cinética del satélite en su órbita.1 pt
b
El período del movimiento orbital.0,5 pts
c
La energía mínima necesaria para ponerlo en dicha órbita y la velocidad de escape de la misma.1 pt
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Considera el caso en que una luz de 1,5⋅1015 Hz1{,}5 \cdot 10^{15}\,\text{Hz} de frecuencia incide sobre un metal con una función trabajo de 2,1 eV2{,}1\,\text{eV}. Determina:
Datos
  • h=6,6⋅10−34 J⋅sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
a
La frecuencia umbral del metal.0,75 pts
b
El momento lineal de los fotones que componen la luz.0,75 pts
c
La máxima energía cinética de los electrones arrancados al metal por la luz incidente.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
Una chica grita frente a una montaña y oye el eco de su voz 10 s10\,\text{s} después.
Datos
  • Velocidad de propagación del sonido en el aire: 340 m/s340\,\text{m/s}
a
Explica cómo determinar la distancia a que se encuentra la montaña y calcula el valor de la misma.1,25 pts
b
Si la frecuencia de las ondas sonoras es 1 kHz1\,\text{kHz} ¿Cuánto vale su longitud de onda?1,25 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
Un satélite artificial describe una órbita circular de radio 2RT2R_T en torno a la Tierra. Si en la superficie de la Tierra pesa 5000 N5000\,\text{N}, calcula:
Datos
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • g0=9,8 m/s2g_0 = 9{,}8\,\text{m/s}^2
a
La velocidad orbital del satélite en su movimiento.2 pts
b
El peso del satélite en la órbita.0,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
Un electrón entra en una región del espacio en la que existe un campo eléctrico uniforme, paralelo al eje OX y de intensidad E⃗=1000i⃗ (V/m)\vec{E} = 1000\vec{i}\,(\text{V/m}). La velocidad del electrón es paralela al eje OY y de valor v⃗=1000j⃗ (m/s)\vec{v} = 1000\vec{j}\,(\text{m/s}).
Datos
  • carga del electrón e=−1,6⋅10−19 Ce = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • masa del electrón: me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Calcular la fuerza eléctrica sobre el electrón. Exprésala vectorialmente o indica su módulo, dirección y sentido.1 pt
b
La fuerza eléctrica sobre el electrón puede anularse mediante una fuerza producida por un campo magnético superpuesto al anterior en esa región del espacio. Determinar la expresión vectorial de ese campo B⃗\vec{B}, o bien indica su módulo, dirección y sentido.1,5 pts
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2,5 puntos
Un chico está realizando las tareas domésticas quitando la ropa del tendal. Al terminar decide repasar la clase de física usando la cuerda. Para ello desata uno de los extremos, tensa la cuerda y mueve el extremo que ha desatado hacia arriba y hacia abajo senoidalmente con una frecuencia de 2 Hz2\,\text{Hz} y una amplitud de 7,5 cm7{,}5\,\text{cm}. La rapidez de la onda es v=12 m/sv = 12\,\text{m/s}. En t=0 st = 0\,\text{s} el extremo tiene desplazamiento cero y está instantáneamente en reposo. Supón que ninguna onda rebota del extremo lejano.
a
Calcula la amplitud, frecuencia angular, período, longitud de onda y número de onda.1,5 pts
b
Escribe la función que describe la onda.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,5 puntos
a
Define qué es una dioptría. Calcula el número de dioptrías de una lente de distancia focal 20 cm20\,\text{cm}.1 pt
b
De un muelle colocado verticalmente y sujeto por la parte superior, se van colgando masas diferentes y se miden los alargamientos que experimenta, obteniendo los siguientes valores: Estima el valor de la constante elástica del muelle (1 punto), así como el error de la misma (0,5 puntos)1,5 pts
Masa (g)300400500600700
Alargamiento (cm)912151821
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2,5 puntos
a
Indica en qué consiste la hipermetropía y explica con qué tipo de lentes se corrige.1 pt
b
Diseña un experimento para medir el valor de la gravedad en un lugar usando un hilo inextensible de longitud conocida, del que puedes colgar una pequeña masa. Indica qué medirías y cómo obtendrías a partir de los datos el valor de gg.1,5 pts
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