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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2017Extraordinaria

Física · Cantabria 2017

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3,0108m s1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,71011N m2kg2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\text{kg}^{-2}
  • me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0109N m2C2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\text{C}^{-2}
  • qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,61034J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • RT=6370kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,971024kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Se desea poner un satélite de comunicaciones de 1000kg1000\,\text{kg} de masa en una órbita circular a 300km300\,\text{km} sobre la superficie de la Tierra.
a)1 pts
¿Qué velocidad, periodo y aceleración debe tener en esa órbita?
b)0,5 pts
¿Cuánto trabajo se requiere para poner el satélite en órbita?
c)0,5 pts
¿Cuánto trabajo adicional se necesitaría para que el satélite escapará de la influencia de la tierra?

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Marte tiene una masa de 6,421023kg6{,}42 \cdot 10^{23}\,\text{kg} es decir unas 0,1070{,}107 veces la masa de la Tierra y un radio de 3400km3400\,\text{km}, es decir, unas 0,5330{,}533 veces el radio terrestre.
a)1 pts
Determina el valor de la aceleración de la gravedad en la superficie de Marte.
b)1 pts
Halla la velocidad de escape desde la superficie del planeta.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
A 12cm12\,\text{cm} de una lente delgada convergente se sitúa un objeto de 2cm2\,\text{cm} de altura y produce una imagen a 14cm14\,\text{cm} a la derecha de la lente:
a)1 pts
Calcúlese, mediante las fórmulas correspondientes, la distancia focal y el tamaño de la imagen.
b)1 pts
Realizar el análisis cualitativo mediante el trazado de rayos de la naturaleza de la imagen formada.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Un material de caras planas y paralelas tiene un espesor dd y un índice de refracción de 1,451{,}45. Si lo colocamos entre agua (n=1,33n = 1{,}33) y aire (n=1n = 1) e incidimos con un rayo de luz monocromática de frecuencia 4,51014Hz4{,}5 \cdot 10^{14}\,\text{Hz} desde el agua en el material, determinar:
a)1 pts
La longitud de onda del rayo en el agua y en el material.
b)1 pts
El ángulo de incidencia a partir del cual se produce reflexión total interna en la segunda cara.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Un alumno estudia la propagación de ondas transversales en una cuerda y determina que se propaga hacia su derecha con una frecuencia de 2Hz2\,\text{Hz}. La Amplitud que observa es de 15cm15\,\text{cm} y la distancia que mide entre dos máximos idénticos consecutivos es de 80cm80\,\text{cm}. Suponer la elongación en la posición inicial en t=0t = 0 nula. Se pide:
a)1 pts
La ecuación de la onda en unidades SI.
b)0,5 pts
Distancia entre dos puntos con una diferencia de fase de π/2\pi/2 radianes.
c)0,5 pts
Explica brevemente las diferencias entre onda longitudinal y onda transversal. Pon un ejemplo representativo de cada una.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
El trabajo de extracción de un metal es 3,2eV3{,}2\,\text{eV}. Sobre él incide radiación de longitud de onda λ=340nm\lambda = 340\,\text{nm}. Calcula:
a)1 pts
La frecuencia umbral y la velocidad máxima con la que son emitidos los electrones.
b)0,5 pts
Si la longitud de onda se reduce a la tercera parte, ¿cuál es, en su caso, la nueva velocidad máxima que adquieren los electrones?
c)0,5 pts
Describir el concepto de frecuencia umbral y su relación con la hipótesis cuántica de Planck.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
El período de semidesintegración de un elemento radiactivo es de 5,35{,}3 años y se desintegra emitiendo una partícula β\beta. Calcula:
a)1 pts
El tiempo que tarda la muestra en convertirse en el 80%80\,\% de la original.
b)0,5 pts
La actividad radiactiva de una muestra de 101510^{15} átomos transcurridos 22 años.
c)0,5 pts
Describir brevemente el proceso de desintegración en el que se emite una partícula β\beta.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
La función de una onda armónica transversal que se mueve sobre una cuerda viene dada por y(x,t)=0,3msen(2,21m1x3,5s1t)y(x, t) = 0{,}3\,\text{m} \operatorname{sen}(2{,}2^{-1}\,\text{m}^{-1} x - 3{,}5\,\text{s}^{-1} t)
a)0,5 pts
¿En qué dirección se propaga esta onda y cuál es su velocidad?
b)1 pts
Determinar la longitud de onda, la frecuencia y el periodo de esta onda.
c)0,5 pts
¿Cuál es la velocidad máxima de cualquier segmento de cuerda?

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Un protón con velocidad v=5106i\vec{v} = 5 \cdot 10^6 \vec{i} en m/s penetra en una zona donde hay un campo magnético B=1jT\vec{B} = 1 \vec{j}\,\text{T}.
a)0,75 pts
Obtén la fuerza que actúa sobre el protón.
b)0,75 pts
Obtén el radio de la trayectoria.
c)0,5 pts
Calcula el tiempo que tardaría en realizar una vuelta.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Dos cargas positivas idénticas de valor q1=q2=4,0μCq_1 = q_2 = 4{,}0\,\mu\text{C} están situadas sobre el eje xx en las posiciones x1=5cmx_1 = -5\,\text{cm} y x2=5cmx_2 = 5\,\text{cm}.
a)1 pts
Calcular el vector campo eléctrico creado por las dos cargas en el punto (x=0,y=3cm)(x = 0, y = 3\,\text{cm}). Representarlo gráficamente.
b)0,5 pts
¿Cuál es la fuerza que experimentaría una carga de 2μC2\,\mu\text{C} colocada en las coordenadas (x=5,y=3)(x = 5, y = 3) en cm?
c)0,5 pts
Explica brevemente el “principio de superposición”.