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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2013Ordinaria

Física · Murcia 2013

6 ejercicios

Instrucciones

Escoge uno de los dos exámenes propuestos (opción A u opción B) y contesta a todas las preguntas planteadas (dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas).
Elige una opción

Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Energía del movimiento armónico simple.
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Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Tipos de radiaciones nucleares.
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Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
La longitud de una cuerda de guitarra es 60 cm60\,\text{cm}, y vibra con una longitud de onda de 30 cm30\,\text{cm}. Indica, demostrándolo con un dibujo, el número de nodos que presenta la cuerda.
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Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
Entre los electrodos de un tubo de rayos catódicos existe una diferencia de potencial de 2000020000 voltios. ¿Qué energía cinética alcanza un electrón que, partiendo del reposo, se mueve desde un electrodo al otro?
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
El rover Curiosity llegó a Marte el pasado mes de agosto y todavía se encuentra allí explorando su superficie. Es un vehículo de la misión Mars Science Laboratory, un proyecto de la NASA para estudiar la habitabilidad del planeta vecino. La masa del Curiosity es 899 kg899\,\text{kg}, y se encuentra sobre la superficie de Marte. Calcula:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • masa de Marte =6,42⋅1023 kg= 6{,}42 \cdot 10^{23}\,\text{kg}
  • radio de Marte =3396 km= 3396\,\text{km}
  • radio orbital medio de Marte =228⋅106 km= 228 \cdot 10^6\,\text{km}
  • masa del Sol =1,989⋅1030 kg= 1{,}989 \cdot 10^{30}\,\text{kg}
a
La velocidad de escape de Marte.1 pt
b
Cuánto pesa el Curiosity en la Tierra y en Marte.1 pt
c
Cuántos días terrestres deben transcurrir para que el Curiosity complete una vuelta alrededor del Sol.1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
Entre los instrumentos que acarrea el Curiosity está la cámara Mars Hand Lens para fotografiar en color los minerales del suelo marciano. La lente de la cámara posee una distancia focal de 18,3 mm18{,}3\,\text{mm}, y lleva un filtro que sólo deja pasar la luz comprendida en el intervalo 380380-680 nm680\,\text{nm} (1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}). Calcula:
a
La potencia de la lente.1 pt
b
La frecuencia más alta de la luz que puede fotografiarse.1 pt
c
La posición de la imagen formada por la lente de un objeto situado a 10 cm10\,\text{cm}.1 pt
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Ejercicio 1

1
1 punto
Preguntas de teoría
Leyes de Kepler.
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Ejercicio 2

2
1 punto
Preguntas de teoría
Clases de ondas.
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Ejercicio 3

3
1 punto
Cuestiones
Las lentes convergentes producen imágenes: ¿sólo reales, sólo virtuales o de ambos tipos? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 4

4
1 punto
Cuestiones
La Tierra está a 150150 millones de kilómetros del Sol. Obtén la masa del Sol utilizando la tercera ley de Kepler.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Problemas
El Large Hadron Collider (LHC) del CERN es un enorme acelerador de partículas en el que se llevan a cabo experimentos de física de partículas. Uno de ellos ha permitido este año demostrar la existencia del bosón de Higgs. En el LHC se generan campos magnéticos de 2 T2\,\text{T} mediante un solenoide de 5,3 m5{,}3\,\text{m} de longitud por el que circula una corriente de 7700 A7700\,\text{A}.
Datos
  • ∣e∣=1,6⋅10−19 C|e| = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m/A\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m}/\text{A}
a
¿Cuántos electrones circulan cada segundo por el cable del solenoide?1 pt
b
Calcula la fuerza que experimenta un electrón que entra al acelerador a 1 m/s1\,\text{m/s} perpendicularmente al campo magnético.1 pt
c
Obtén el número de espiras que contiene el solenoide.1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
Problemas
Se ha medido que la masa del Bosón de Higgs vale 2,24⋅10−25 kg2{,}24 \cdot 10^{-25}\,\text{kg}, equivalente a una energía de 126 GeV126\,\text{GeV} (G=giga=109G = \text{giga} = 10^9) según la ecuación de Einstein.
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • h=6,626⋅10−34 J⋅sh = 6{,}626 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
a
Obtén, detallando el cálculo, el valor de 126 GeV126\,\text{GeV} a partir de la masa.1 pt
b
Calcula la frecuencia de un fotón que tuviera esa misma energía.1 pt
c
Halla el valor de la fuerza gravitatoria entre dos bosones distanciados 10−10 m10^{-10}\,\text{m}.1 pt
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