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la cuevadel empollón
FísicaAsturiasPAU 2021Extraordinaria

Física · Asturias 2021

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Responda cinco preguntas cualesquiera a elegir entre las diez que se proponen.

Ejercicio 1

1
2 puntos
En el año 2053 una astronauta, cuya masa es m=60 kgm = 60\,\text{kg}, se encuentra explorando el planeta X-1 de masa 10 veces menor y radio 10 veces menor que la Tierra. Calcule:
a
¿Cuál sería el peso de la astronauta en la superficie del planeta X-1?1 pt
b
Unos meses más tarde aterriza con su nave en el planeta Z-1, cuyo radio es también 10 veces menor que el de la Tierra, pero su masa es 100 mayor que la Tierra. Calcule el peso de la astronauta en Z-1.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Se colocan en los vértices de un cuadrado de 1 m1\,\text{m} de lado tres masas puntuales de 22, 44 y 2 kg2\,\text{kg}, cuyas coordenadas son: (0,1)(0,1); (1,1)(1,1) y (1,0)(1,0), respectivamente. Calcule:
a
La fuerza que ejercerán sobre una partícula de 1 g1\,\text{g} colocada en el cuarto vértice.1 pt
b
El trabajo realizado por el campo gravitatorio cuando la partícula se haya desplazado hasta el centro del cuadrado. Explique si este desplazamiento de la partícula es espontáneo o no.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
En un punto P que se encuentra a una cierta distancia de una carga puntual el potencial eléctrico es 900 V900\,\text{V}, mientras que el campo eléctrico en ese punto es 150 N/C150\,\text{N/C}. Calcule:
a
La distancia desde el punto P a la posición de la carga puntual.1 pt
b
El valor y el signo de la carga puntual.0,5 pts
c
El potencial y el campo eléctrico en el punto P si invertimos el signo de la carga.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Disponemos de tres hilos conductores rectilíneos paralelos muy largos de longitud LL por los que circulan corrientes eléctricas de 10 A10\,\text{A} cada una. En los dos hilos de los extremos la corriente es en el mismo sentido y opuesta en el hilo del centro. La distancia entre hilos consecutivos es d=1 cmd = 1\,\text{cm}.
a
Calcule la magnitud y dirección de la fuerza por unidad de longitud en los hilos de los extremos. Haga un dibujo donde se representen los hilos y las fuerzas.1,5 pts
b
Calcule la magnitud y dirección de la fuerza por unidad de longitud en el hilo central.0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
La ecuación de una onda transversal a lo largo de una cuerda horizontal muy larga es: y(x,t)=(0,75 cm)cos⁡π[(0,4 cm−1)x+(250 s−1)t]y(x, t) = (0{,}75\,\text{cm}) \cos \pi [(0{,}4\,\text{cm}^{-1})x + (250\,\text{s}^{-1})t]
a
Determine la amplitud, el periodo, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de propagación de la onda transversal.1,5 pts
b
Represente la elongación de los puntos de la cuerda para un tramo de cuerda de al menos una longitud de onda en los instantes t=0,5 mst = 0{,}5\,\text{ms} y t=1 mst = 1\,\text{ms}.0,5 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Te encuentras situado a una distancia de 10 m10\,\text{m} de tu amiga Anuket y a 20 m20\,\text{m} de tu amigo Sinhué. Ambos emiten un sonido que se propaga en todas direcciones con sus silbatos y cuya frecuencia es de 850 Hz850\,\text{Hz}. La potencia emisora de los silbatos es de 4π⋅10−2 W4\pi \cdot 10^{-2}\,\text{W} (Sinhué) y 16π⋅10−2 W16\pi \cdot 10^{-2}\,\text{W} (Anuket). Calcula:
a
Calcula las intensidades sonoras que percibes de cada uno de los silbatos.1 pt
b
Determina el valor de la sonoridad debida a cada uno de los silbatos.0,5 pts
c
Si te acercas a 10 m10\,\text{m} de Sinhué alejándote a su vez 10 m10\,\text{m} de Anuket, ¿cómo cambian las intensidades sonoras?0,5 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Una lente esférica delgada, de distancia focal desconocida se sitúa entre un objeto y una pantalla, formando sobre la pantalla una imagen real, invertida y de triple tamaño que el objeto. Sabiendo que la distancia entre el objeto y la pantalla es de 88 metros.
a
Determine la distancia focal de la lente y la distancia del objeto a la lente.1 pt
b
Indique el tipo de lente utilizada y realice el trazado de rayos correspondiente.1 pt
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Responda razonadamente a las siguientes cuestiones:
a
Describa en qué consiste la presbicia o vista cansada, justifique gráficamente cómo actúa el tipo de lente adecuado para la corrección de este defecto.1 pt
b
Teniendo en cuenta que la lente correcta debe formar una imagen en el punto próximo, determine la potencia y la distancia focal de la lente que debe utilizar una persona con presbicia si su punto próximo se encuentra situado a 1 m1\,\text{m} y quiere leer a una distancia de 0,25 m0{,}25\,\text{m}. Las distancias referidas se consideran respecto a la lente.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
El periodo de semidesintegración de un átomo de uranio es de 45004500 millones de años y el del isótopo X51X2251Cr\ce{^{51}Cr} de 2727 días.
a
Determine la vida media de un átomo de uranio.1 pt
b
Si tenemos un mol de átomos de X51X2251Cr\ce{^{51}Cr}, ¿cuántos átomos quedarán transcurridos 55 meses?1 pt
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Supongamos que se desintegra completamente 1 kg1\,\text{kg} de materia. Calcule:
a
La energía producida en el proceso de desintegración.1 pt
b
El momento lineal del cuerpo cuando se mueve a la mitad de la velocidad de la luz.1 pt
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