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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2022Ordinaria

Física · Murcia 2022

12 ejercicios

Instrucciones

Escoja dos preguntas de entre las cuatro propuestas en cada bloque (Teoría, Cuestiones, Problemas), es decir, dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas. En el caso de que responda a más de las que se piden, solo se corregirán las dos primeras que se hayan respondido.

Ejercicio 1 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

1BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Ley de la gravitación universal.
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Ejercicio 1 · BLOQUE II. CUESTIONES

1BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

El radio del universo según algunos modelos cosmológicos viene dado por R=4MaG3πcbR = \frac{4 M^a G}{3 \pi c^b} donde MM es la masa del universo, GG es la constante de la gravitación universal y cc es la velocidad de la luz. Determinar aa y bb por análisis dimensional.
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Ejercicio 1 · BLOQUE III. PROBLEMAS

1BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

La estrella más brillante en el cielo nocturno es Sirio y hoy sabemos que en realidad es un sistema binario compuesto por dos estrellas, llamadas Sirio A y Sirio B, separadas entre sí una distancia d=3⋅109 kmd = 3 \cdot 10^9\,\text{km}. La masa de Sirio A es el doble que la del Sol y la de Sirio B es igual a la masa del Sol. Supongamos que hubiera un planeta de la misma masa que la Tierra y el doble de densidad que la Tierra colocado formando un triángulo equilátero con las estrellas, como indica la figura.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • masa del Sol =2⋅1030 kg= 2 \cdot 10^{30}\,\text{kg}
  • masa de la Tierra =6,0⋅1024 kg= 6{,}0 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • densidad de la Tierra =5500 kg/m3= 5500\,\text{kg/m}^3
Diagrama de Sirio A, Sirio B y un planeta formando un triángulo equilátero en un sistema de ejes cartesianos.
a
El radio del planeta y la velocidad de escape desde la superficie de ese planeta.1 pt
b
El campo gravitatorio ejercido por Sirio A más Sirio B en el punto donde está el planeta.1 pt
c
La energía gravitatoria total del sistema.1 pt
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Ejercicio 2 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

2BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Ondas electromagnéticas.
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Ejercicio 2 · BLOQUE II. CUESTIONES

2BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

Sabiendo que la gravedad en la Tierra es 2,62{,}6 veces mayor que en Marte, calcular qué altura alcanzaría en Marte un saltador de altura que en la Tierra es capaz de saltar 2 m2\,\text{m}.
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Ejercicio 2 · BLOQUE III. PROBLEMAS

2BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

Las curvas de la gráfica representan el nivel mínimo detectable (umbral de audición) y el nivel máximo soportable (umbral de dolor) para el oído humano en función de la frecuencia del sonido. Consideremos dos altavoces, A y B, emitiendo sonido desde un mismo punto. El altavoz A emite sonido de 1000 Hz1000\,\text{Hz} con una potencia de 2 W2\,\text{W}, y el altavoz B, emite sonido de 100 Hz100\,\text{Hz}.
Datos
  • I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2
Gráfica del nivel de intensidad sonora (dB) frente a la frecuencia (Hz) mostrando los umbrales de audición y dolor.
a
Determinar la longitud de onda mínima y el periodo máximo del sonido emitido.1 pt
b
Calcular la distancia mínima a la que podríamos colocarnos del altavoz A, para no superar el nivel de dolor, si solo emitiera el altavoz A.1 pt
c
Calcular con qué potencia debe emitir el altavoz B para que la distancia a la que se deja de escuchar dicho altavoz sea la misma que a la que se deja de escuchar el A.1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

3BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Leyes de la reflexión y la refracción.
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Ejercicio 3 · BLOQUE II. CUESTIONES

3BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

En el interior del rectángulo de la figura hay un campo magnético uniforme perpendicular saliente al plano de la imagen. En el punto A penetran con la misma velocidad tres partículas cargadas (1, 2 y 3) de mismo valor absoluto de las cargas, cuyas trayectorias se muestran en la figura. Ordenar razonadamente de mayor a menor las masas de las partículas e indicar el signo de la carga de cada una de ellas.
Trayectorias de tres partículas cargadas en un campo magnético uniforme saliente.
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Ejercicio 3 · BLOQUE III. PROBLEMAS

3BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

Consideremos un haz de electrones y otro de positrones que se mueven en paralelo en línea recta con la misma velocidad de 200 km/s200\,\text{km/s} pero en sentidos opuestos. Ambos haces están separados una distancia de 8 cm8\,\text{cm} y por cada punto de cada haz pasan 5⋅10195 \cdot 10^{19} partículas por segundo.
Datos
  • h=6,6⋅10−34 J⋅sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • μ0=4π⋅10−7 T⋅m⋅A−1\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{T} \cdot \text{m} \cdot \text{A}^{-1}
  • carga del electrón =−1,6⋅10−19 C=-1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • masa del electrón =9,1⋅10−31 kg= 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Calcular la longitud de onda de un electrón del haz.1 pt
b
Determinar la fuerza magnética que ejerce el haz de electrones sobre uno de los positrones del otro haz. (Hacer un dibujo esquemático representando dicha fuerza).1 pt
c
Un electrón del haz entra en un condensador plano con placas separadas 2 cm2\,\text{cm}. Si el electrón entra perpendicularmente a su placa positiva, determinar el campo eléctrico uniforme que habría que aplicar entre las placas del condensador para que el electrón se frenara justo antes de llegar a la placa negativa.1 pt
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Ejercicio 4 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

4BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Aplicaciones de la Física Nuclear.
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Ejercicio 4 · BLOQUE II. CUESTIONES

4BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

Consideremos un metal sobre el que se está produciendo efecto fotoeléctrico al iluminarlo. Razone qué opción, a) o b), hace que la siguiente frase sea verdadera: “Al aumentar la frecuencia de los fotones incidentes…
a
… se emitirán más electrones por unidad de tiempo.”
b
… los electrones emitidos tendrán mayor velocidad”.
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Ejercicio 4 · BLOQUE III. PROBLEMAS

4BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

La cámara de un teléfono móvil consta de una lente biconvexa simétrica de 28 mm28\,\text{mm} de radio, fabricada con un material transparente donde la luz viaja a 1,5⋅108 m/s1{,}5 \cdot 10^8\,\text{m/s}.
a
Calcular la potencia y la distancia focal.1 pt
b
Si colocamos un objeto a 7 cm7\,\text{cm} de la lente, calcular a qué distancia de la lente se formará la imagen, y el aumento de la lente.1 pt
c
¿Qué características tendrá la imagen obtenida? Razone su respuesta gráficamente.1 pt
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