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la cuevadel empollón
FísicaComunidad ValencianaPAU 2018Ordinaria

Física · Comunidad Valenciana 2018

12 ejercicios

Instrucciones

BAREMO DEL EXAMEN: La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos. Cada estudiante podrá disponer de una calculadora científica no programable y no gráfica. Se prohíbe su utilización indebida (almacenamiento de información). Se utilice o no la calculadora, los resultados deberán estar siempre debidamente justificados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1,5 puntos
Sección ICuestión
Deduce razonadamente la expresión que permite calcular el radio de una órbita circular descrita por un planeta alrededor de una estrella de masa MM, conociendo la velocidad orbital del planeta. Supongamos dos planetas cuyas velocidades orbitales alrededor de la misma estrella son v1v_1 y v2v_2, siendo v1>v2v_1 > v_2. ¿Qué planeta tiene el radio orbital mayor? Razona la respuesta.
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1,5 puntos
Sección ICuestión
Tau Ceti es una estrella que, como nuestro Sol, tiene un sistema planetario. La masa de ese sistema solar es 0,70{,}7 veces la masa del nuestro. Considerando ambos sistemas como dos masas puntuales separadas una distancia dd, calcula el punto donde se anula el campo gravitatorio originado exclusivamente por dichas masas. Calcula primero la posición del punto en función de dd y realiza después el cálculo numérico en km sabiendo que d=12 an˜os-luzd = 12\,\text{años-luz}.
Datos
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1,5 puntos
Sección IICuestión
Una onda sonora de frecuencia ff se propaga por un medio (1) con una longitud de onda λ1\lambda_1. En un cierto punto, la onda pasa a otro medio (2) en el que la longitud de onda es λ2=2λ1\lambda_2 = 2\lambda_1. Determina razonadamente el periodo, el número de onda y la velocidad de propagación en el medio (2) en función de los que tiene la onda en el medio (1).
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Sección IIProblema
La función que representa una onda sísmica es y(x,t)=3sen⁡(π4t−4πx)y(x, t) = 3 \sen\left( \frac{\pi}{4} t - 4\pi x \right), donde xx e yy están expresadas en metros y tt en segundos. Calcula razonadamente:
a
La amplitud, el periodo, la frecuencia y la longitud de onda.1,2 pts
b
La velocidad de propagación de la onda y la velocidad de vibración de un punto situado a 1 m1\,\text{m} del foco emisor, para t=8 st = 8\,\text{s}.0,8 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Sección IIICuestión
Utiliza un esquema de trazado de rayos para describir el problema de visión de una persona que sufre de miopía y explica razonadamente el fenómeno. ¿Con qué tipo de lente debe corregirse y por qué?
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Sección IIIProblema
La lente convergente de un proyector de diapositivas tiene una potencia de 10 D10\,\text{D}, y se encuentra a una distancia de 10,2 cm10{,}2\,\text{cm} de la diapositiva que se proyecta.
a
Calcula razonadamente la distancia a la que habrá que poner la pantalla para tener una imagen nítida.1 pt
b
Calcula el tamaño de la imagen y realiza un trazado de rayos para justificar la respuesta.1 pt
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Sección IVProblema
Atendiendo a la distribución de cargas representada en la figura, calcula:
Datos
  • ke=9⋅109 N m2/C2k_e = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2
Distribución de cargas $q_1 = -4\,\mu\text{C}$ en el origen y $q_2 = 2\,\mu\text{C}$ en el eje x, con el punto P a $4\,\text{m}$ en el eje y y un ángulo de $30^\circ$ respecto a $q_2$.
a
El vector campo eléctrico debido a cada una de las cargas y el total en el punto PP. Dibuja todos los vectores.1,2 pts
b
El trabajo mínimo necesario para trasladar una carga q3=1 nCq_3 = 1\,\text{nC} desde el infinito hasta el punto PP. Considera que el potencial eléctrico en el infinito es nulo.0,8 pts
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1,5 puntos
Sección IVCuestión
La figura representa un conductor rectilíneo de longitud muy grande recorrido por una corriente continua I1=2 AI_1 = 2\,\text{A}. Calcula y dibuja el vector campo magnético en un punto PP situado a una distancia d=1 md = 1\,\text{m} a la derecha del conductor. En el punto PP se sitúa otro conductor rectilíneo paralelo al anterior y recorrido por una corriente I2I_2 en sentido opuesto. Representa el vector fuerza que actúa sobre el segundo conductor.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N/A2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N/A}^2
Conductor rectilíneo vertical con corriente I1 y punto P a distancia d.
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,5 puntos
Sección VCuestión
En una experiencia de efecto fotoeléctrico se ilumina un metal con luz monocromática de 500 nm500\,\text{nm} y se observa que es necesario aplicar una diferencia de potencial de 0,2 V0{,}2\,\text{V} para anular totalmente la fotocorriente. Calcula la longitud de onda máxima de la radiación incidente para que se produzca el efecto fotoeléctrico en el metal.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1,5 puntos
Sección VCuestión
La energía cinética de una partícula es un 50%50\% de su energía en reposo. Calcula su energía relativista total en función de su energía en reposo y calcula también la velocidad de la partícula.
Datos
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
2 puntos
Sección VIProblema
En una prueba médica, se le inyecta a un paciente un radiofármaco constituido por un isótopo radiactivo con periodo de semidesintegración T=17,8 hT = 17{,}8\,\text{h}. Para obtener la resolución deseada, en el momento de realizar la prueba la actividad de la sustancia inyectada debe ser de 2⋅108 Bq2 \cdot 10^8\,\text{Bq} (desintegraciones/segundo). Entre la fabricación del radiofármaco y la realización de la prueba pasan 20 h20\,\text{h}. Calcula:
Datos
  • NA=6,02⋅1023 mol−1N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • mM=74 g/molm_M = 74\,\text{g/mol}
a
La actividad que debe tener el radiofármaco en el momento de su fabricación.1 pt
b
El número inicial de núcleos de dicho isótopo y la masa que se necesita fabricar.1 pt
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
1,5 puntos
Sección VICuestión
Explica brevemente en qué consisten la radiación alfa y la radiación beta. Halla razonadamente el número atómico y el número másico del elemento producido a partir del 84218Po{}^{218}_{84}\text{Po}, después de emitir una partícula α\alpha y una partícula β−\beta^-.
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