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la cuevadel empollón
FísicaComunidad ValencianaPAU 2010Ordinaria

Física · Comunidad Valenciana 2010

12 ejercicios

Instrucciones

BAREMO DEL EXAMEN: la puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1,5 puntos
Bloque I
Un planeta gira alrededor del sol con una trayectoria elíptica. Razona en qué punto de dicha trayectoria la velocidad del planeta es máxima.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Bloque II
Un cuerpo realiza un movimiento armónico simple. La amplitud del movimiento es A=2 cmA = 2\,\text{cm}, el periodo T=200 msT = 200\,\text{ms} y la elongación en el instante inicial es y(0)=+1 cmy(0) = +1\,\text{cm}.
a
Escribe la ecuación de la elongación del movimiento en cualquier instante y(t)y(t).1 pt
b
Representa gráficamente dicha elongación en función del tiempo.1 pt
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1,5 puntos
Bloque III
Un rayo de luz se propaga por una fibra de cuarzo con velocidad de 2⋅108 m/s2 \cdot 10^8\,\text{m/s}, como muestra la figura. Teniendo en cuenta que el medio que rodea a la fibra es aire, calcula el ángulo mínimo con el que el rayo debe incidir sobre la superficie de separación cuarzo-aire para que éste quede confinado en el interior de la fibra.
Datos
  • índice de refracción del aire nA=1n_A = 1
  • velocidad de la luz en el aire c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
Esquema de un rayo de luz incidiendo en la pared interna de una fibra óptica con un ángulo theta_m respecto a la normal.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Bloque IV
Un electrón se mueve dentro de un campo eléctrico uniforme E⃗=E(−j⃗)\vec{E} = E(-\vec{j}). El electrón parte del reposo desde el punto A, de coordenadas (1,0) m(1,0)\,\text{m}, y llega al punto B con una velocidad de 107 m/s10^7\,\text{m/s} después de recorrer 50 cm50\,\text{cm}.
Datos
  • carga del electrón e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • masa del electrón me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Indica la trayectoria del electrón y las coordenadas del punto B.1 pt
b
Calcula el módulo del campo eléctrico.1 pt
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,5 puntos
Bloque V
¿Si se duplica la frecuencia de la radiación que incide sobre un metal, se duplica la energía cinética de los electrones extraídos? Justifica brevemente la respuesta.
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
1,5 puntos
Bloque VI
Calcula la longitud de onda de De Broglie de una pelota de 500 g500\,\text{g} que se mueve a 2 m/s2\,\text{m/s} y explica su significado. ¿Sería posible observar la difracción de dicha onda? Justifica la respuesta.
Datos
  • Constante de Planck h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
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Ejercicio 7 · Opción B

7Opción B
2 puntos
Bloque I
Un objeto de masa m1m_1 se encuentra situado en el origen de coordenadas, mientras que un segundo objeto de masa m2m_2 se encuentra en un punto de coordenadas (8,0) m(8,0)\,\text{m}. Considerando únicamente la interacción gravitatoria y suponiendo que son masas puntuales, calcula:
a
La relación entre las masas m1/m2m_1/m_2 si el campo gravitatorio en el punto (2,0) m(2,0)\,\text{m} es nulo.1,2 pts
b
El módulo, dirección y sentido del momento angular de la masa m2m_2 con respecto al origen de coordenadas si m2=200 kgm_2 = 200\,\text{kg} y su velocidad es (0,100) m/s(0,100)\,\text{m/s}.0,8 pts
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Ejercicio 8 · Opción B

8Opción B
1,5 puntos
Bloque II
Una partícula realiza un movimiento armónico simple. Si la frecuencia se duplica, manteniendo la amplitud constante, ¿qué ocurre con el periodo, la velocidad máxima y la energía total? Justifica la respuesta.
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Ejercicio 9 · Opción B

9Opción B
2 puntos
Bloque III
Un objeto de 1 cm1\,\text{cm} de altura se sitúa entre el centro de curvatura y el foco de un espejo cóncavo. La imagen proyectada sobre una pantalla plana situada a 2 m2\,\text{m} del objeto es tres veces mayor que el objeto.
a
Dibuja el trazado de rayos.0,6 pts
b
Calcula la distancia del objeto y de la imagen al espejo.0,6 pts
c
Calcula el radio del espejo y la distancia focal.0,8 pts
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Ejercicio 10 · Opción B

10Opción B
1,5 puntos
Bloque IV
¿Qué energía libera una tormenta eléctrica en la que se transfieren 50 rayos entre las nubes y el suelo? Supón que la diferencia de potencial media entre las nubes y el suelo es de 109 V10^9\,\text{V} y que la cantidad de carga media transferida en cada rayo es de 25 C25\,\text{C}.
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Ejercicio 11 · Opción B

11Opción B
1,5 puntos
Bloque V
Calcula la longitud de onda de una línea espectral correspondiente a una transición entre dos niveles electrónicos cuya diferencia de energía es de 2 eV2\,\text{eV}.
Datos
  • constante de Planck h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • carga del electrón e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • velocidad de la luz c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
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Ejercicio 12 · Opción B

12Opción B
1,5 puntos
Bloque VI
Si la actividad de una muestra radiactiva se reduce un 75%75\% en 66 días, ¿cuál es su periodo de semidesintegración? Justifica brevemente tu respuesta.
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