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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2017Ordinaria

Física · Navarra 2017

4 ejercicios

Instrucciones

Realizar una de las dos opciones propuestas (A o B)
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Un satélite meteorológico de masa m=680 kgm = 680\,\text{kg} describe una órbita circular a una altura h=750 kmh = 750\,\text{km} sobre la superficie terrestre.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RTierra=6370 kmR_{\text{Tierra}} = 6370\,\text{km}
  • MTierra=5,97⋅1024 kgM_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Calcula el número de veces que recorrerá la órbita cada día1 pt
b
Calcula las energías cinética y total que tendrá el satélite en la órbita.1 pt
c
¿Cuál es el peso del satélite en la órbita?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una onda armónica transversal de frecuencia 4 Hz4\,\text{Hz} se propaga a lo largo de una cuerda con una velocidad de 2 m/s2\,\text{m/s} en la dirección positiva del eje X. En la posición x=2 mx = 2\,\text{m}, en el instante t=2 st = 2\,\text{s} la velocidad es nula y la elongación positiva y, en el instante t=2,125 st = 2{,}125\,\text{s}, su elongación es −5 cm-5\,\text{cm}
a
Hallar el periodo y la longitud de onda0,5 pts
b
Hallar la fase inicial y la amplitud1 pt
c
Indicar la expresión matemática de la onda. Dibujar la velocidad frente a xx en el instante t=0 st = 0\,\text{s} y en el intervalo 0≤x≤1 m0 \leq x \leq 1\,\text{m}1 pt
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Postulados de Einstein.1,25 pts
b
¿A qué velocidad debe moverse una partícula relativista para que su energía total sea 1,101{,}10 veces su energía en reposo? Expresa el resultado en función de la velocidad de la luz en el vacío, cc. Si la energía en reposo es 9,4⋅109 eV9{,}4 \cdot 10^9\,\text{eV}, ¿Cuál es su energía cinética expresada en el S.I.?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • qe=−1,6⋅10−19 Cq_e = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
Enuncia la fuerza magnética sobre una carga. Explica cada uno de sus términos. Haz un dibujo claro indicando todas las magnitudes implicadas.1,25 pts
b
Un electrón es acelerado por una diferencia de potencial de 200 V200\,\text{V}. Penetra en una región del espacio con un campo magnético perpendicular a su trayectoria y describe una trayectoria circular con periodo T=2⋅10−10 sT = 2 \cdot 10^{-10}\,\text{s}. Calcular: b1) la velocidad del electrón, b2) el valor del campo magnético, b3) ¿Qué campo eléctrico debemos introducir para conseguir que la trayectoria del electrón sea rectilínea? Dibujar la trayectoria, los campos y las fuerzas que actúan sobre el electrón.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Dos cargas puntuales de −4 μC-4\,\mu\text{C} están fijas en los puntos A(0,3)A(0,3) y B(0,−3)B(0,-3). Una tercera partícula de masa m=1 gm = 1\,\text{g} y carga q′=2 μCq' = 2\,\mu\text{C}, se sitúa en el punto C(4,0)C(4,0) sin velocidad inicial.
Datos
  • k=9⋅109 N⋅m2⋅C−2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{C}^{-2}
  • Las coordenadas de los puntos están expresadas en metros
a
¿Cuál es el campo en el punto AA y la fuerza que actúa sobre la carga q′q'?1,25 pts
b
¿Qué velocidad tendrá cuando ha recorrido 1 m1\,\text{m}? Dibujar la posición de la partícula1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Queremos obtener, con una lente delgada, una imagen virtual y derecha de 20 cm20\,\text{cm} de un objeto de 10 cm10\,\text{cm} de altura situado a una distancia de 2 m2\,\text{m} de la lente.
a
Indicar el tipo de lente que hay que utilizar. Razonar la respuesta0,5 pts
b
Calcular la potencia, en dioptrías, de dicha lente.1 pt
c
Realizar el diagrama de rayos correspondiente.1 pt
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Enunciar las leyes de Faraday y Lenz1,25 pts
b
Una espira circular de radio R=4 cmR = 4\,\text{cm} está en un plano XY. Aplicamos un campo magnético en sentido positivo del eje OZ que varía linealmente de 0,1 T0{,}1\,\text{T} a 0,8 T0{,}8\,\text{T} en 0,2 s0{,}2\,\text{s}. Calcular la fem inducida e indicar el sentido de la corriente inducida.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Energía transmitida por las ondas armónicas. Deducir la energía mecánica en función de la amplitud y la frecuencia. Definir la intensidad indicando las unidades. Estudiar la atenuación indicando la relación entre intensidad, amplitud y distancia.
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