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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2012Ordinaria

Física · Cantabria 2012

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3108m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • G=6,671011N m2kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • k=9109N m2C2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • h=6,61034J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Un satélite artificial gira en una órbita circular a una altura de 40 km sobre la superficie terrestre.
a)1 pts
Hallar la velocidad del satélite.
b)1 pts
Hallar su periodo orbital.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Dos cuerpos, de masas M1=1000kgM_1 = 1000\,\text{kg} y M2=2000kgM_2 = 2000\,\text{kg} respectivamente, se encuentran fijos situados a una distancia de 100 m. El cuerpo 1 se encuentra en el origen de coordenadas (0, 0) y el cuerpo 2 se encuentra a su derecha, punto (100, 0).
a)1 pts
Dibujar y hallar el valor del campo gravitatorio en el punto medio C entre ambos.
b)0,5 pts
Hallar el potencial gravitatorio en dicho punto C.
c)0,5 pts
Hallar el trabajo necesario para llevar una masa de 10 kg desde el punto C hasta una distancia de 40 m a la izquierda del cuerpo 1, punto (-40, 0).

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Un foco sonoro emite una onda armónica de amplitud 7,0 Pa y frecuencia 220 Hz. La onda se propaga en la dirección positiva del eje X a una velocidad de 340 m s1\text{s}^{-1}. En el instante inicial la presión en el mismo foco es máxima.
a)1 pts
Hallar los valores de los parámetros A, a, b y ϕ\phi en la ecuación: P(x,t)=Asen(xatb+ϕ)P(x, t) = A \operatorname{sen} \left(\frac{x}{a} - \frac{t}{b} + \phi\right) de la onda sonora.
b)1 pts
Hallar la presión en el instante 300 s en un punto situado a una distancia de 2 m del foco.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Un sistema elástico, constituido por un cuerpo de masa 800 g unido a un muelle, realiza un movimiento armónico simple con un periodo de 0,60 s. La energía total del sistema es de 25 J.
a)1 pts
Hallar la constante elástica del muelle.
b)0,5 pts
Hallar la amplitud de esta oscilación.
c)0,5 pts
Explicar brevemente los intercambios de energía que tienen lugar entre muelle y masa a lo largo de una oscilación.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Un objeto de altura 15 cm se sitúa a una distancia de 0,7 m de un espejo cóncavo de radio 1 m.
a)1 pts
Obtener la imagen del objeto mediante trazado de rayos, indicando el procedimiento seguido.
b)0,5 pts
Indicar si la imagen es real o virtual, derecha o invertida, y mayor o menor que el objeto.
c)0,5 pts
Explicar brevemente qué es la miopía y cómo puede corregirse.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Un rayo de luz de longitud de onda 550 nm, que se mueve en un vidrio de índice de refracción 1,55 para esa longitud de onda, alcanza la superficie de separación vidrio-aire incidiendo con un ángulo de 3030^\circ respecto a la normal a dicha superficie.
a)1 pts
Dibujar un esquema del proceso descrito y hallar el ángulo de refracción que experimenta el rayo.
b)1 pts
Hallar el ángulo límite de reflexión total en ese vidrio para este tipo de luz.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Una carga puntual de 7μC7\,\mu\text{C} se sitúa en el punto (0, 6) de un sistema de referencia (todas las distancias se dan en metros). Otra carga de 9μC-9\,\mu\text{C} se fija en el punto (3, 0).
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico creado por ese sistema de cargas en el punto (3, 6).
b)1 pts
Hallar el potencial eléctrico en el punto (3, 6).

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un campo magnético espacialmente uniforme y que varía con el tiempo según la expresión B(t)=0,7sen(6t)B(t) = 0{,}7 \operatorname{sen}(6t) (en unidades del SI) atraviesa perpendicularmente una espira circular de radio 20 cm.
a)1 pts
Hallar el flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.
b)0,5 pts
Hallar la fuerza electromotriz máxima.
c)0,5 pts
Describir los fundamentos de la obtención de energía eléctrica mediante el principio de inducción de Faraday.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Se emite un electrón cuando una luz ultravioleta de 200nm200\,\text{nm} incide sobre una superficie de zinc cuya función de trabajo es 4,31 eV.
a)1 pts
Hallar la velocidad del electrón emitido.
b)0,5 pts
Hallar la distancia recorrida por el electrón si es sometido a una diferencia de potencial de 104V10^4\,\text{V} que lo va frenando.
c)0,5 pts
Describir el concepto de frecuencia umbral y su relación con la hipótesis cuántica de Planck.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una roca contiene dos tipos de átomos radiactivos A (Radio) y B (Carbono) de período de semidesintegración t1/2(A)=1602an˜ost_{1/2}(A) = 1602\,\text{años} y t1/2(B)=5760an˜ost_{1/2}(B) = 5760\,\text{años} respectivamente. Cuando la roca se formó su contenido en A y en B era prácticamente el mismo, con N0=1015N_0 = 10^{15} núcleos de cada tipo de átomo.
a)1 pts
¿Qué tipo de átomo tenía una actividad mayor en el momento de su formación?
b)1 pts
¿Cuál será la razón entre el número de átomos A y B todavía existentes en la roca 3000 años después de su formación?