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la cuevadel empollón
FísicaCanariasPAU 2010OrdinariaVariante 1

Física · Canarias 2010

12 ejercicios

Instrucciones

De las dos opciones propuestas, sólo hay que desarrollar una opción completa. Cada problema correcto vale tres puntos. Cada cuestión correcta vale un punto.

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1Opción A
1 punto
Cuestiones
Obtén la expresión de la velocidad de escape en la superficie de un planeta de masa MM y de radio RR. Determina la velocidad de escape desde la superficie de la Luna.
Datos
  • MLuna=7,36⋅1022 kgM_{\text{Luna}} = 7{,}36 \cdot 10^{22}\,\text{kg}
  • RLuna=1,74⋅106 mR_{\text{Luna}} = 1{,}74 \cdot 10^6\,\text{m}
  • G=6,673⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}673 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1Opción A
3 puntos
Problemas
Una carga puntual de 10 nC10\,\text{nC} está situada en el punto A(0,3)A (0, 3) de un sistema cartesiano. Otra carga puntual de −10 nC-10\,\text{nC} está situada en B(0,−3)B (0, -3). Las coordenadas están expresadas en metros. Calcula:
Datos
  • k=9,00⋅109 N m2 C−2k = 9{,}00 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • 1 nC=10−9 C1\,\text{nC} = 10^{-9}\,\text{C}
a
El vector intensidad de campo eléctrico en el punto CC situado en (4,0)(4, 0).
b
El valor del potencial electrostático en ese punto CC.
c
El trabajo que realiza el campo de fuerzas eléctricas cuando una carga puntual de 2 nC2\,\text{nC} se desplaza desde el punto CC a un punto DD situado en (0,2)(0, 2).
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1Opción B
1 punto
Cuestiones
Determina el valor de la fuerza por unidad de longitud de dos conductores rectilíneos y paralelos si están recorridos por intensidades de corrientes en el mismo sentido I1=I2=2 AI_1 = I_2 = 2\,\text{A} y están separados una distancia d=1 md = 1\,\text{m}.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 Tm/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{Tm/A}
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1Opción B
3 puntos
Problemas
Un meteorito de 400 kg400\,\text{kg} de masa que se dirige directo, en caída libre, hacia la Tierra tiene una velocidad de 20 m/s20\,\text{m/s} a una altura sobre la superficie terrestre h=500 kmh = 500\,\text{km}. Determina:
Datos
  • G=6,673⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}673 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • MTierra=5,98⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
a
El campo gravitatorio a dicha altura hh.
b
La velocidad con la que impactará sobre la superficie terrestre despreciando la fricción con la atmósfera.
c
La energía mecánica del meteorito a dicha altura.
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2Opción A
1 punto
Cuestiones
Describe el fenómeno de la refracción y enuncia sus leyes.
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2Opción A
3 puntos
Problemas
Se hace incidir luz monocromática procedente de una lámpara láser de He-Ne de intensidad 3 mW/cm23\,\text{mW/cm}^2 (milivatios/centímetro cuadrado), y de longitud de onda λ=632 nm\lambda = 632\,\text{nm} sobre una superficie de potasio, cuyo trabajo de extracción es 2,22 eV2{,}22\,\text{eV}.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • c=3,00⋅108 m/sc = 3{,}00 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
a
¿Se producirá emisión fotoeléctrica?, ¿se produce emisión de electrones si aumentamos la intensidad del láser He-Ne a 5 mW/cm25\,\text{mW/cm}^2?
b
¿Se producirá emisión si cambiamos la lámpara por una de longitud de onda de 500 nm500\,\text{nm}?
c
En caso afirmativo, calcula la energía cinética de los electrones emitidos.
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2Opción B
1 punto
Cuestiones
Enuncia el principio de De Broglie, indicando el significado de cada término. Determina la longitud de onda de un electrón que se desplaza con una velocidad de 105 m/s10^5\,\text{m/s}.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2Opción B
3 puntos
Problemas
Una onda armónica senoidal transversal se propaga en sentido positivo del eje XX con una frecuencia de 10 Hz10\,\text{Hz}, una velocidad de propagación de 20 m/s20\,\text{m/s}, una amplitud de 5 cm5\,\text{cm} y fase inicial nula. Determina:
a
La ecuación de la onda.
b
La velocidad de vibración de un punto situado en x=20 cmx = 20\,\text{cm} en el instante t=0,15 st = 0{,}15\,\text{s}.
c
La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es π/6 rad\pi / 6\,\text{rad}.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Cuestiones
Un electrón con velocidad v⃗\vec{v} penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme B⃗\vec{B}. ¿Qué fuerza sufre el electrón?, ¿bajo qué condiciones el campo magnético no influye en su movimiento?
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Cuestiones
Describe el efecto fotoeléctrico. ¿Qué hipótesis tuvo que formular Einstein para explicarlo satisfactoriamente?
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Cuestiones
¿En qué se diferencian las ondas mecánicas y las electromagnéticas? Define los conceptos de velocidad de propagación, periodo y longitud de onda.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Cuestiones
Un objeto luminoso se encuentra delante de un espejo esférico convexo. Realiza la construcción gráfica de la imagen ayudándote de diagramas si el objeto está situado a una distancia superior a la distancia focal del espejo.
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