Calcule la masa del astronauta.
FísicaAragónPAU 2014Ordinaria
Física · Aragón 2014
8 ejercicios
Ejercicio 1 · Opción A
1Opción A
2,5 puntosTodos sabemos que fuera del campo gravitatorio de la Tierra los objetos pierden su peso y flotan libremente. Por ello, la masa de los astronautas en el espacio se mide con un aparato (Body Mass Measurement Device) que se basa en el movimiento vibratorio armónico. Cuando el astronauta se coloca en él, el aparato inicia un movimiento vibratorio y mide el periodo de oscilación, a partir del cual calcula la masa del astronauta.
Supongamos que el aparato dispone de un muelle de constante elástica . Cuando se coloca en el aparato un astronauta de masa , medimos un periodo de oscilación .
Calcule la amplitud máxima para que la aceleración de la masa no supere , donde es la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra. Calcule la velocidad máxima para dicha amplitud.
En el astronauta se separa una distancia hacia la derecha y se suelta con velocidad nula. Escriba la ecuación de la posición del astronauta en función del tiempo en unidades S.I. Represéntela gráficamente para dos periodos de oscilación.
Ejercicio 1 · Opción B
1Opción B
2,5 puntosUna fuente sonora de dimensiones despreciables emite en el espacio con una potencia de , distribuida de forma uniforme en todas las direcciones (onda esférica).
La intensidad del sonido puede medirse en decibelios (dB). Explique en qué consiste la escala decibélica de intensidad acústica (o sonoridad).
Calcule la intensidad del sonido en un punto a de dicha fuente, en unidades del S.I.
¿Cuál es la intensidad acústica, en dB, que produce la fuente en dicho punto ?
Ejercicio 2 · Opción A
2Opción A
2,5 puntosEscriba y comente la Ley de Gravitación Universal.
El satélite Jasón-2 realiza medidas de la superficie del mar con una precisión de pocos centímetros para estudios oceanográficos. La altura de su órbita sobre la superficie de la Tierra es . Calcule la velocidad orbital del Jasón-2 y el periodo de su órbita.
Ejercicio 2 · Opción B
2Opción B
2 puntosExplique el concepto de energía potencial gravitatoria. ¿Qué energía potencial gravitatoria tiene una partícula de masa situada a una distancia de otra partícula de masa ?
Desde la superficie de un planeta esférico sin atmósfera, de masa y radio , se lanza verticalmente un proyectil que llega a alcanzar una altura máxima antes de caer a su superficie. ¿Con qué velocidad inicial se ha lanzado el proyectil?
Ejercicio 3 · Opción A
3Opción A
2,5 puntosEnuncie y explique las leyes de Faraday y Lenz sobre inducción electromagnética.
Una bobina formada por 1000 espiras circulares de radio está situada en una región en la que se encuentra una campo magnético de intensidad , perpendicular al plano de las espiras y dirigido hacia el norte. Calcule la f.e.m. media inducida en la bobina si el campo se duplica en un intervalo de tiempo . Indique y justifique en qué sentido circulará la corriente por las espiras.
Ejercicio 3 · Opción B
3Opción B
3 puntosExplique el concepto de potencial eléctrico. ¿Qué potencial eléctrico crea una carga puntual? Dibuje las superficies equipotenciales en el espacio alrededor de la carga.
Dos partículas con igual carga están situadas en dos de los vértices de un triángulo equilátero de lado . Calcule el campo eléctrico en el punto medio entre ambas, . Calcule el trabajo necesario para llevar una carga desde dicho punto hasta el punto , vértice libre del triángulo.
Ejercicio 4 · Opción A
4Opción A
2,5 puntosEl método de datación radiactiva , se emplea para determinar la edad de las rocas. Se basa en el hecho de que el uranio , cuyo periodo de semidesintegración es de 700 millones de años, se desintegra en plomo , que es estable.
Enuncie y explique la Ley de desintegración exponencial radiactiva.
Calcule la vida media del y su constante de desintegración.
¿Cuántos años tardará la actividad de una muestra de en reducirse a la décima parte de su valor inicial?
Ejercicio 4 · Opción B
4Opción B
2,5 puntosUn objeto , de de altura, está situado a del vértice de un espejo esférico cóncavo, de de radio de curvatura, tal y como indica la figura.
Calcule la posición y tamaño de la imagen. Indique si la imagen es real o virtual.
Compruebe gráficamente los resultados mediante un trazado de rayos.
Sustituimos el espejo cóncavo por uno plano. Para la misma posición del objeto, averigüe mediante un trazado de rayos a qué distancia del espejo estará la imagen.