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la cuevadel empollón
FísicaComunidad ValencianaPAU 2019Ordinaria

Física · Comunidad Valenciana 2019

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
Sobre un cuerpo sólo actúan fuerzas gravitatorias. Al trasladarse el cuerpo entre dos puntos, A y B, su energía potencial gravitatoria aumenta en 2000 J2000\,\text{J}. ¿Cuál es el valor del trabajo que realizan las fuerzas conservativas que actúan sobre el cuerpo? ¿En cuál de los dos puntos su velocidad es mayor?
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Sección IProblema
Un satélite artificial de la Tierra tiene una velocidad de 4,2 km/s4{,}2\,\text{km/s} en una determinada órbita circular. Calcula:
Datos
  • constante de gravitación universal, G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • masa de la Tierra, MT=6⋅1024 kgM_T = 6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • radio de la Tierra, RT=6400 kmR_T = 6400\,\text{km}
a
Las expresiones del radio de la órbita y del periodo del movimiento, así como sus valores numéricos.1 pt
b
La velocidad con la que debe lanzarse el satélite desde la superficie terrestre para situarlo en dicha órbita.1 pt
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1,5 puntos
Sección IICuestión
Sabiendo que el potencial eléctrico en el punto PP es nulo, determina el valor de la carga q2q_2. Razona si será nulo el campo eléctrico en el punto PP.
Distribución de dos cargas puntuales q1 y q2 separadas por distancias a y 3a respecto al punto P
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1,5 puntos
Sección IICuestión
Una carga puntual de valor q1=−4 μCq_1 = -4\,\mu\text{C} se encuentra en el punto (0,0)(0,0) y una segunda carga de valor desconocido, q2q_2 se encuentra en el punto (2,0)(2,0). Calcula el valor que debe tener la carga q2q_2 para que el campo eléctrico generado por ambas cargas en el punto (4,0)(4,0) sea nulo. Representa los vectores campo eléctrico generados por cada una de las cargas en ese punto.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Sección IIIProblema
Dos cables rectilíneos y muy largos, paralelos entre sí, transportan corrientes eléctricas I1=2 AI_1 = 2\,\text{A} e I2=4 AI_2 = 4\,\text{A} con los sentidos representados en la figura adjunta.
Datos
  • permeabilidad magnética del vacío, μ0=4π⋅10−7 T m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T m/A}
  • carga del electrón, e=−1,6⋅10−19 Ce = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
Dos cables paralelos con corrientes I1 e I2 y punto P a 20 cm
a
Calcula el campo magnético total (módulo, dirección y sentido) en el punto P.1 pt
b
Sobre un electrón que se desplaza por el eje X actúa una fuerza magnética F⃗=1,6⋅10−18j⃗ N\vec{F} = 1{,}6 \cdot 10^{-18} \vec{j}\,\text{N} cuando pasa por el punto P. Calcula el módulo de su velocidad en dicho punto.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1,5 puntos
Sección IIICuestión
Escribe la ley de Faraday-Lenz y explica su significado. La figura muestra una varilla que se desliza hacia la derecha con velocidad v⃗\vec{v} sobre dos raíles paralelos formando una espira rectangular. El conjunto es conductor y se encuentra en el seno de un campo magnético uniforme B⃗\vec{B} perpendicular al plano del papel. Explica el sentido de la corriente inducida en la espira en base a dicha ley.
Varilla conductora deslizándose en un campo magnético uniforme B
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1,5 puntos
Sección IVCuestión
En la figura se representa un instante de la propagación de una onda armónica en una cuerda. La onda se mueve hacia la derecha sobre el eje xx, su periodo es T=4 sT = 4\,\text{s}, la distancia entre los puntos PP y QQ es de 45 cm45\,\text{cm}. Determina razonadamente la longitud de onda, la frecuencia angular y la velocidad de propagación.
Representación de una onda armónica con puntos P y Q marcados en el eje x
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Sección IVProblema
Como se observa en la figura, un rayo de luz monocromática incide (punto A) sobre un bloque de policarbonato que se encuentra rodeado de aire.
Datos
  • velocidad de la luz en el vacío, c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Rayo de luz incidiendo en un bloque de policarbonato con geometría d y 2d
a
Calcula el ángulo α\alpha y el índice de refracción npn_p del policarbonato.1 pt
b
¿Cuál es la velocidad del rayo cuando se mueve en el policarbonato? Cuando el rayo llega al punto B, ¿se refracta o se refleja? Realiza los cálculos necesarios para razonar la respuesta.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,5 puntos
Sección VCuestión
Se tiene una lente de potencia 2 dioptrías. Calcula razonadamente a qué distancia de la lente debe situarse un objeto para que la imagen tenga el mismo tamaño que el objeto y sea invertida. Realiza un trazado de rayos como comprobación de tu respuesta.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1,5 puntos
Sección VCuestión
¿Una lente de −2-2 dioptrías es convergente o divergente? ¿El foco imagen de esta lente es real o virtual? Calcula la distancia focal imagen de esta lente. Razona qué tipo de defecto ocular (miopía o hipermetropía) puede corregir.
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
2 puntos
Sección VIProblema
El X60X2260Co\ce{^{60}Co} se utilizaba como fuente de rayos gamma para ciertos tratamientos de radioterapia. Su periodo de semidesintegración es de 1925 dıˊas1925\,\text{días}. Se dispone de una muestra de 100 g100\,\text{g} de X60X2260Co\ce{^{60}Co}.
Datos
  • número de Avogadro, NA=6⋅1023 mol−1N_A = 6 \cdot 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
  • masa molar del X60X2260Co\ce{^{60}Co}
  • M=60 g/molM = 60\,\text{g/mol}
a
Calcula el valor de la constante de desintegración radiactiva y de la actividad inicial de la muestra.1 pt
b
Si hay que reemplazar la muestra cuando la actividad ha descendido a un tercio de la actividad inicial, ¿cuál es la vida útil en años de una muestra destinada a este uso?1 pt
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
1,5 puntos
Sección VICuestión
Una partícula de masa en reposo mm y energía igual a tres veces su energía en reposo se une a otra de igual masa y energía para formar una única partícula con velocidad nula y energía en reposo Mc2M c^2. Si en el proceso de unión se conserva la energía, calcula razonadamente el valor de MM en función de mm y la velocidad de las partículas iniciales en función de la velocidad de la luz en el vacío, cc.
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