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la cuevadel empollón
FísicaCanariasPAU 2019Extraordinaria

Física · Canarias 2019

12 ejercicios

Instrucciones

Instrucciones: Desarrolle una opción completa. Cada problema correcto vale tres puntos: un punto por cada apartado correcto. Cada cuestión correcta vale un punto.

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1Opción A
1 punto
Cuestiones
Considere una lente divergente. Dibuje el diagrama de rayos para formar la imagen de un objeto de altura hh situado a la izquierda del foco, y también, situado a la derecha del foco. Indique, razonadamente, que tipo de imagen se forma en cada caso.
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1Opción A
3 puntos
Problemas
La Estación Espacial Tiangong-2 (Palacio Celestial) tiene una masa de 20000 kg20000\,\text{kg}. Si se pone en órbita a 400 km400\,\text{km} sobre el ecuador de la Tierra, calcule:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
La velocidad y la aceleración orbital de la estación.1 pt
b
El número de vueltas que da la estación alrededor de la Tierra en 2424 horas.1 pt
c
La energía necesaria para trasladar la estación desde la órbita de 400 km400\,\text{km} a una órbita geoestacionaria.1 pt
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1Opción B
1 punto
Cuestiones
Determine la velocidad con la que hay que lanzar un cuerpo desde la superficie de la Tierra para colocarlo en una órbita circular de radio R=20000 kmR = 20000\,\text{km}.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1Opción B
3 puntos
Problemas
En los puntos A(3,0)A(3,0) y B(−3,0)B(-3,0) de un sistema de coordenadas cartesianas OXYOXY, se fijan respectivamente las cargas QA=−8 μCQ_A = -8\,\mu\text{C} y QB=+5 μCQ_B = +5\,\mu\text{C}. Las coordenadas están expresadas en metros. Calcule:
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2⋅C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2}
a
El vector intensidad de campo eléctrico de la distribución de cargas, en el punto (0,4)(0,4).1 pt
b
El vector fuerza electrostática que ejerce la carga QAQ_A sobre la carga QBQ_B.1 pt
c
El trabajo realizado por el campo eléctrico de la distribución de cargas, para traer una carga puntual Q=2 mCQ = 2\,\text{mC}, desde el punto (0,4)(0,4) hasta el origen O(0,0)O(0,0).1 pt
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2Opción A
1 punto
Cuestiones
En una región del espacio existe un campo magnético uniforme B⃗=−4⋅10−3i⃗ (T)\vec{B} = -4 \cdot 10^{-3} \vec{i}\,(\text{T}). Calcule la fuerza magnética que actúa sobre una partícula de carga q=2⋅10−6 Cq = 2 \cdot 10^{-6}\,\text{C} que pasa por un punto PP de dicha región, según el vector velocidad en PP sea v⃗1=4⋅104k⃗ (m/s)\vec{v}_1 = 4 \cdot 10^4 \vec{k}\,(\text{m/s}) o v⃗2=5⋅104j⃗ (m/s)\vec{v}_2 = 5 \cdot 10^4 \vec{j}\,(\text{m/s}).
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2Opción A
3 puntos
Problemas
Por una cuerda se propaga una onda armónica cuya ecuación es y(x,t)=0,8sen⁡(6t+10x−π/2)y(x,t) = 0{,}8 \sen(6t + 10x - \pi/2), donde xx e yy se miden en metros y tt en segundos. Calcule:
a
El periodo, la frecuencia, el número de onda y la longitud de onda.1 pt
b
La velocidad de propagación de la perturbación, así como la velocidad máxima de cualquier punto de la cuerda.1 pt
c
La diferencia de fase, en un instante dado, entre dos puntos de la cuerda separados entre sí una distancia de 30 cm30\,\text{cm}.1 pt
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2Opción B
1 punto
Cuestiones
Un electrón que se mueve con velocidad v⃗\vec{v}, penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme B⃗\vec{B}. ¿Dé la expresión vectorial de la fuerza que actúa sobre el electrón? ¿Bajo qué condiciones el campo magnético no influye en su movimiento? Y ¿qué relación debe existir entre los vectores v⃗\vec{v} y B⃗\vec{B} para que describa un movimiento circular uniforme?
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2Opción B
3 puntos
Problemas
Un objeto de 4 cm4\,\text{cm} de altura se coloca a 0,5 cm0{,}5\,\text{cm} de una lente delgada produciendo una imagen derecha de 10 cm10\,\text{cm} de alto:
a
¿A qué distancia de la lente se forma la imagen del objeto?1 pt
b
¿Se trata de una lente convergente o divergente? ¿Cuánto valen la distancia focal y la potencia de la lente?1 pt
c
Dibuje el trazado de rayos y determine la posición a la que debe situarse el objeto respecto de la lente para que su imagen se forme en el infinito.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Cuestiones
Considere un protón y un electrón separados entre sí una distancia de 2⋅10−6 m2 \cdot 10^{-6}\,\text{m}. Calcule el módulo de la fuerza entre ambas partículas y la energía potencial electrostática de este sistema de cargas.
Datos
  • K=9⋅109 N⋅m2⋅C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2}
  • qe=−1,602⋅10−19 Cq_e = -1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • qp=1,602⋅10−19 Cq_p = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Cuestiones
Escriba la ecuación de una onda armónica que se propaga a lo largo del eje X en sentido positivo y explique ayudándose de las gráficas oportunas, los conceptos de amplitud, longitud de onda, periodo y fase inicial.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Cuestiones
Defina brevemente número atómico, número másico, defecto de masa y energía de enlace.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Cuestiones
Calcule el defecto de masa y la energía de enlace por nucleón del isótopo 3785Rb{}^{85}_{37}\text{Rb}, cuya masa atómica es 84,9117 u84{,}9117\,\text{u}.
Datos
  • mp=1,0073 um_p = 1{,}0073\,\text{u}
  • mn=1,0087 um_n = 1{,}0087\,\text{u}
  • 1 u=931 MeV/c21\,\text{u} = 931\,\text{MeV}/c^2
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