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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2011Ordinaria

Física · Baleares 2011

12 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Puntuación: Preguntas 1 a 4: 1 punto cada una. Preguntas 5 i 6: 1 punto cada apartado. Los criterios generales de evaluación se comunicaron al profesorado en las reuniones de coordinación y están publicados en la web de la UIB. Los criterios específicos de evaluación se publicarán en la web de la UIB.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
Indica qué hipótesis se hicieron para explicar los hechos experimentales siguientes y quién las hizo:
a
la radiación del cuerpo negro;
b
la discontinuidad de los espectros atómicos.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
a
¿Qué relación hay entre la constante de desintegración y el periodo de semidesintegración de una muestra radiactiva?
b
¿Cuál es la constante de desintegración de una muestra con un periodo de semidesintegración de 122 segundos122\,\text{segundos}?

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Una carga positiva de 3,7 nC3{,}7\,\text{nC} está fijada en un punto. A 1,7 mm1{,}7\,\text{mm} de este punto, se coloca en reposo una partícula de 2,1⋅10−6 kg2{,}1 \cdot 10^{-6}\,\text{kg} y 4,2 nC4{,}2\,\text{nC} y se deja libre. ¿Qué velocidad tendrá la partícula cuando se encuentre a 3,4 mm3{,}4\,\text{mm} de la carga positiva fija?

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
Completa los espacios correctamente. En la hoja de examen, basta que identifiques los espacios con las letras entre paréntesis y escribas la respuesta al lado: «El espectro electromagnético se divide en (a) por frecuencia. Los rayos (b) se dividen a su vez en tres bandas: UVA, UVB y UVC. La luz solar contiene radiación de estas bandas. La de (c: más/menos) energía es absorbida por la capa de ozono y el oxígeno de la atmósfera. Los rayos (d) procedentes del Sol provocan el bronceado y los rayos (e) queman la piel.»

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Dibuja la dirección y el sentido del campo magnético en cada uno de los puntos marcados sobre la cuadrícula si esta está cruzada perpendicularmente por el centro por un hilo recto con corriente eléctrica. Para dibujar la longitud de los vectores que representan el campo, utiliza la expresión que da la variación del campo magnético con la distancia y toma como referencia la longitud de la flecha ya dibujada.
Cuadrícula con un hilo central saliente y puntos para representar el campo magnético.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
La intensidad de un sonido se puede expresar en decibelios. Se utiliza la expresión I(dB)=10log⁡10(I(W/m2)/I0)I(\text{dB}) = 10 \log_{10}(I(\text{W/m}^2)/I_0) con I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2.
a
¿Por qué se hace esta elección del valor de I0I_0?
b
¿Qué intensidad en W/m2\text{W/m}^2 tiene un sonido de 123 dB123\,\text{dB}?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Se quiere enfocar el filamento de una bombilla sobre una pantalla con una lente de distancia focal +100 mm+100\,\text{mm}. ¿Cuál es la distancia entre el filamento y la pantalla si la imagen enfocada se forma poniendo la lente a 12 cm12\,\text{cm} del filamento?

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
La velocidad de un cometa que se dirige en línea recta hacia el Sol es de 40 km/s40\,\text{km/s} cuando está a 11,5⋅109 m11{,}5 \cdot 10^9\,\text{m}. ¿Cuál será la velocidad del cometa cuando su distancia al Sol se haya reducido a una tercera parte?
Datos
  • Masa del Sol =2,0⋅1030 kg= 2{,}0 \cdot 10^{30}\,\text{kg}

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
3 puntos
En tres vértices de un cuadrado hay tres masas, m1m_1, m2m_2 y m3m_3.
Esquema de un cuadrado con masas m1, m2, m3 en los vértices y puntos P1, P2 marcados.
a
Suponiendo que m2=2m1m_2 = 2m_1 y m3=3m1m_3 = 3m_1, ¿cuál de las masas crea el campo más grande en el punto P1P_1? ¿Y cuál crea el más pequeño?1 pt
b
Suponiendo que el lado del cuadrado mide 150 m150\,\text{m} y que m1=2,6 Mtm_1 = 2{,}6\,\text{Mt} (MtMt son millones de toneladas), ¿cuánto vale el potencial gravitatorio creado por las tres masas en el punto P1P_1? Toma el potencial cero en el infinito, como es habitual.1 pt
c
Calcula el campo gravitatorio creado por las tres masas en el punto P2P_2 y haz un esquema.1 pt

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
3 puntos
Una partícula de 3,0⋅10−18 kg3{,}0 \cdot 10^{-18}\,\text{kg} con carga eléctrica se mueve dentro de un campo eléctrico uniforme (el efecto del peso se puede despreciar). En la figura se muestra la trayectoria de la partícula entre dos puntos, A y B, y el vector velocidad en el primer punto. El ángulo del vector con la línea AB, que es perpendicular al campo, es de 30∘30^\circ.
Trayectoria parabólica de una partícula en un campo eléctrico uniforme entre los puntos A y B.
a
Indica razonadamente cuál es el signo de la carga de la partícula y cuál es la forma de la trayectoria (di si es circular o parabólica o hiperbólica...).1 pt
b
Si el campo tiene una intensidad de 18000 N/C18000\,\text{N/C} y la partícula tiene una carga de 3 nC3\,\text{nC} y una velocidad en el punto A de 2⋅106 m/s2 \cdot 10^6\,\text{m/s}, ¿cuál es la distancia entre los puntos A y B?1 pt
c
¿Cuál es la velocidad de la partícula en el punto medio de la trayectoria entre A y B?1 pt

Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
3 puntos
La tabla de una herramienta vibra y la posición vertical de un borde de la tabla cambia respecto de un punto fijo según z(t)=0,034sen⁡(249t)z(t) = 0{,}034 \sen(249t) (zz y tt en unidades del SI). Determina los cuatro primeros instantes en que el valor absoluto de la aceleración es:
a
cero;1 pt
b
máximo.1 pt
c
¿Con qué velocidad máxima se mueve el borde cuando la tabla vibra?1 pt

Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
3 puntos
Cuatro hilos rectos paralelos y largos, separados entre sí 8 cm8\,\text{cm}, transportan corrientes eléctricas de las intensidades indicadas en la figura.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
Cuatro hilos conductores con corrientes de 3A (entrante), 2A (entrante), 3A (saliente) y 2A (saliente) alineados con un punto central C.
a
¿Cuál es la fuerza total sobre el hilo de la izquierda debida a los otros tres hilos?1 pt
b
¿Cuál es el campo magnético en el punto medio C a causa de la corriente en los cuatro hilos?1 pt
c
¿Qué corriente debería llevar un anillo de 2 cm2\,\text{cm} de radio que tuviera el punto C en el centro para generar un campo magnético igual al determinado en el apartado anterior? ¿Cómo debería estar colocado el anillo con relación a los cuatro hilos? Indica claramente la colocación del anillo y el sentido de la corriente eléctrica con una explicación o un esquema.1 pt