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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2012Ordinaria

Física · Baleares 2012

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. TEMPS: 1,5 HORES Els criteris generals d’avaluació es comunicaren al professorat a les reunions de coordinació i estan publicats a la web de la UIB. Els criteris específics d’avaluació es publicaran a la web de la UIB. Totes les respostes s’han de justificar.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
¿Qué aportó Einstein a la física relacionado con el resultado del experimento de Michelson y Morley? Da una respuesta concreta y concisa.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
Define defecto de masa indicando la relación con la energía de ligadura.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Una partícula de 1 g1\,\text{g} y 2 μC2\,\mu\text{C} se aleja de una carga de −3 μC-3\,\mu\text{C} fija en el espacio (ver la figura adjunta). ¿A qué distancia la velocidad de la partícula será cero si a 0,1 m0{,}1\,\text{m} la velocidad es 30 m/s30\,\text{m/s}?
Esquema de una carga negativa fija y una carga positiva en movimiento alejándose de ella.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
Delante de un espejo cóncavo de radio RR se coloca una aguja perpendicular al eje óptico, con la punta sobre este eje, a dos veces la distancia focal del espejo. Determina la imagen gráficamente con los tres rayos principales.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Un hilo recto con corriente eléctrica II cruza perpendicularmente la cuadrícula de la figura. El campo magnético en el punto P1P_1 vale 5 μT5\,\mu\text{T}.
Cuadrícula con un hilo conductor perpendicular al plano (corriente saliente) y dos puntos marcados P1 y P2.
a
¿Cuánto vale el campo magnético en el punto P2P_2?
b
Dibuja la dirección y el sentido del campo.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
La longitud de onda de una onda armónica que se propaga en dirección xx es 4 cm4\,\text{cm}, la velocidad es 2 cm/s2\,\text{cm/s} y la amplitud es 4 cm4\,\text{cm}. ¿Cuál es la ecuación matemática de la onda si la perturbación en el origen de coordenadas es máxima a t=0t = 0? ¿Cuánto vale la perturbación a x=11 cmx = 11\,\text{cm}, t=5,2 st = 5{,}2\,\text{s}?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Se coloca un pequeño objeto sobre el eje óptico a 3 cm3\,\text{cm} de una lente convergente de distancia focal 5 cm5\,\text{cm}. Determina la imagen del objeto trazando los tres rayos principales.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Un satélite de 1000 kg1000\,\text{kg} se mueve en una órbita elíptica. Las distancias máxima y mínima al centro de la Tierra son 4700047000 y 12000 km12000\,\text{km}. ¿Cuál es la velocidad del satélite en el apogeo?
Datos
  • MT=5,974⋅1024 kgM_T = 5{,}974 \cdot 10^{24}\,\text{kg}

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
3 puntos
Cuestiones sobre gravitación y satélites:
a
Calcula el periodo orbital de Marte alrededor del Sol usando el dato de que el semieje mayor de su órbita es 1,5241{,}524 veces el de la órbita terrestre.1 pt
b
En una página web se encuentra que la masa de Marte es 6,42×1023 kg6{,}42 \times 10^{23}\,\text{kg} y que el volumen del planeta es 1,632×1011 km31{,}632 \times 10^{11}\,\text{km}^3. Calcula la aceleración de la gravedad en la superficie de Marte con estos datos.1 pt
c
Un satélite de 850 kg850\,\text{kg} está en órbita circular sobre el ecuador marciano con un periodo orbital de 11,8 h11{,}8\,\text{h}. ¿Cuál es la velocidad del satélite?1 pt

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
3 puntos
Cuestiones sobre campo eléctrico:
a
Dibuja e identifica las líneas del campo eléctrico creado por un electrón y las líneas equipotenciales de este campo.1 pt
b
¿A qué distancias del electrón el campo vale 256 N/C256\,\text{N/C}, 64 N/C64\,\text{N/C}, 16 N/C16\,\text{N/C} y 4 N/C4\,\text{N/C}?1 pt
c
¿Qué esquemas de líneas discontinuas y continuas no podrían ser las líneas de campo y equipotenciales, respectivamente, de un campo eléctrico? ¿Por qué?1 pt
Esquema i) de líneas de campo y equipotenciales perpendiculares en una cuadrícula.
Esquema ii) de líneas de campo no paralelas cruzando líneas equipotenciales horizontales.
Esquema iii) de líneas de campo radiales y equipotenciales circulares concéntricas.

Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
3 puntos
Cuestiones sobre oscilaciones y movimiento armónico:
a
El periodo de un péndulo simple es de 2,20 s2{,}20\,\text{s}. La longitud del péndulo se modifica y el nuevo periodo vale 2,06 s2{,}06\,\text{s}. ¿Se ha alargado o acortado el péndulo? ¿Cuántos centímetros?1 pt
b
¿Qué masa tendrías que atar a un muelle de 20 N/m20\,\text{N/m} para que oscilase con un periodo de 2,20 s2{,}20\,\text{s} como el péndulo simple anterior?1 pt
c
Al muelle del apartado anterior se le ata una masa de 3 kg3\,\text{kg}. Escribe la expresión que da la velocidad en función del tiempo si la amplitud del movimiento es 2 cm2\,\text{cm} y es máxima a t=1 st = 1\,\text{s}.1 pt

Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
3 puntos
Cuestiones sobre electromagnetismo:
Datos
  • μ0=4π×10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
a
Considera dos hilos rectos paralelos de longitud indefinida con corrientes de 1 A1\,\text{A} y 0,75 A0{,}75\,\text{A}. El campo magnético es nulo en todos los puntos de una línea entre los dos hilos a 3 mm3\,\text{mm} del hilo que lleva 1 A1\,\text{A}. ¿Tienen las corrientes el mismo sentido? ¿Cuál es la distancia entre los hilos?1 pt
b
Considera dos anillos de cobre concéntricos. Uno de los anillos tiene un radio de 2 cm2\,\text{cm} y lleva una corriente de 1 A1\,\text{A}. ¿Cuál es el radio del otro anillo si, con una corriente de 0,75 A0{,}75\,\text{A}, el campo magnético total en el centro es cero?1 pt
c
Si en lugar de usar el segundo anillo para anular el campo en el centro se quisiera usar un hilo recto de longitud indefinida que lleva 5,2 A5{,}2\,\text{A}, ¿cómo se debería colocar el hilo y a qué distancia del centro? Indica cómo se debería colocar con un dibujo.1 pt