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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2019Extraordinaria

Física · Madrid 2019

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Los satélites LAGEOS son una serie de satélites artificiales diseñados para proporcionar órbitas de referencia para estudios geodinámicos de la Tierra. Consisten en un cuerpo esférico de masa m=405kgm = 405\,\text{kg} que se mueve en órbita circular alrededor de la Tierra a una altura de 5900km5900\,\text{km} sobre su superficie. Determine:
a)1 pts
El periodo de este tipo de satélites.
b)1 pts
La energía requerida para que, desde la superficie de la Tierra, pasen a describir dicha órbita.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
El satélite Europa describe una órbita circular alrededor de Júpiter de 671100km671100\,\text{km} de radio. Teniendo en cuenta que su periodo de revolución es de 3,553{,}55 días terrestres, determine:
a)1 pts
La masa de Júpiter.
b)1 pts
La velocidad de escape desde la superficie de Júpiter.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Un detector acústico que se encuentra situado a 200m200\,\text{m} de una sirena mide un nivel de intensidad sonora de 80dB80\,\text{dB}. Suponiendo que la sirena emite como una fuente puntual, determine:
a)1 pts
La potencia sonora de la sirena.
b)1 pts
La distancia a la que debemos situar dicho detector para que mida la misma intensidad sonora cuando la sirena tiene una potencia doble a la del apartado anterior.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
La expresión matemática de una onda transversal que se propaga a lo largo del eje x viene determinada por la siguiente expresión en unidades del S.I.: y(x,t)=0,05cos(8πt4πx+φ0) y(x, t) = 0{,}05 \cos(8\pi t - 4\pi x + \varphi_0) Determine:
a)1 pts
El valor de la fase inicial φ0\varphi_0, si sabemos que en el instante t=5st = 5\,\text{s} la velocidad de oscilación de un punto situado en x=3mx = 3\,\text{m} es nula y su aceleración es positiva.
b)1 pts
El tiempo que tardará en llegar la onda al punto x=8mx = 8\,\text{m} si suponemos que la fuente generadora de dicha onda comienza a emitir en t=0t = 0 en el origen de coordenadas.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Una carga q1=10μCq_1 = 10\,\mu\text{C} está situada en el origen de coordenadas, mientras que otra carga q2=20μCq_2 = 20\,\mu\text{C} está situada en el punto (3,0)m(3, 0)\,\text{m}. Calcule:
a)1 pts
El punto del espacio en el que el campo eléctrico total generado por ambas cargas es nulo.
b)1 pts
El trabajo que realiza el campo para transportar un electrón desde el punto (3,4)m(3, 4)\,\text{m} hasta el punto (2,0)m(2, 0)\,\text{m}.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Un positrón, partícula idéntica al electrón pero con carga positiva, es acelerado mediante una diferencia de potencial ΔV\Delta V para posteriormente introducirse en una región del espacio en la que hay un campo magnético B=5μTB = 5\,\mu\text{T} perpendicular a la velocidad del positrón. Sabiendo que el radio de la órbita circular que describe el positrón es 50cm50\,\text{cm}, obtenga:
a)1 pts
El valor de la diferencia de potencial ΔV\Delta V utilizada para acelerar el positrón.
b)1 pts
El valor de la frecuencia angular de giro del positrón en dicha órbita.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Una lente convergente de 10cm10\,\text{cm} de distancia focal se utiliza para formar la imagen de un objeto de tamaño y=1cmy = 1\,\text{cm}. Si queremos que la imagen se forme 14cm14\,\text{cm} a la derecha de la lente:
a)1 pts
Determine la posición donde se debe situar el objeto y el tamaño de la imagen que se obtiene.
b)1 pts
Realice el trazado de rayos correspondiente.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Desde lo alto de un trampolín, Carlos es capaz de ver a Laura que está buceando en el fondo de la piscina. Para ello tiene que mirar con un ángulo de 3030^\circ con respecto a la vertical. La altura de observación es de 4m4\,\text{m} y la piscina tiene una profundidad de 3m3\,\text{m}. Si el índice de refracción del agua es nagua=1,33n_{\text{agua}} = 1{,}33, determine:
a)1 pts
La distancia respecto a la vertical del trampolín a la que se encuentra Laura.
b)1 pts
El ángulo límite entre ambos medios y realice un esquema indicando la marcha del rayo.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Si iluminamos un cierto material con una luz de longitud de onda λ=589nm\lambda = 589\,\text{nm} se liberan electrones con una energía cinética máxima de 0,577eV0{,}577\,\text{eV}. Por otro lado al iluminarlo con luz ultravioleta de longitud de onda λ=179,76nm\lambda = 179{,}76\,\text{nm}, la energía cinética máxima de los electrones emitidos es 5,38eV5{,}38\,\text{eV}. Determine:
a)1 pts
El valor de la constante de Planck y el trabajo de extracción del material.
b)1 pts
La longitud de onda de de Broglie del electrón con energía cinética máxima para el caso en el que se ilumine el material con la luz ultravioleta.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una muestra de madera de un sarcófago se ha datado mediante el método del 14C{}^{14}\text{C} con una edad de 32003200 años. En la muestra se ha detectado que la cantidad de 14C{}^{14}\text{C} ha disminuido, respecto de la que había originariamente, un 32%32\%.
a)1 pts
Calcule la vida media del 14C{}^{14}\text{C} y el periodo de semidesintegración.
b)1 pts
Si la muestra actual contiene una masa de 8μg8\,\mu\text{g} de 14C{}^{14}\text{C}, ¿qué actividad presenta dicha muestra?