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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2014Extraordinaria

Física · Madrid 2014

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Un satélite describe una órbita circular alrededor de un planeta desconocido con un periodo de 24h24\,\text{h}. La aceleración de la gravedad en la superficie del planeta es 3,71m/s23{,}71\,\text{m/s}^2 y su radio es 3393km3393\,\text{km}. Determine:
a)1 pts
El radio de la órbita.
b)1 pts
La velocidad de escape desde la superficie del planeta.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Un planeta esférico tiene una densidad uniforme ρ=1,33g/cm3\rho = 1{,}33\,\text{g/cm}^3 y un radio de 71500km71500\,\text{km}. Determine:
a)1 pts
El valor de la aceleración de la gravedad en su superficie.
b)1 pts
La velocidad de un satélite que orbita alrededor del planeta en una órbita circular con un periodo de 73horas73\,\text{horas}.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Una onda armónica transversal viaja por una cuerda con una velocidad de propagación v=12cm/sv = 12\,\text{cm/s}, una amplitud A=1cmA = 1\,\text{cm} y una longitud de onda λ=6cm\lambda = 6\,\text{cm}. La onda viaja en el sentido negativo de las X y en t=0st = 0\,\text{s} el punto de la cuerda de abscisa x=0mx = 0\,\text{m} tiene una elongación y=1cmy = -1\,\text{cm}. Determine:
a)1 pts
La frecuencia y el número de onda.
b)1 pts
La elongación y la velocidad de oscilación del punto de la cuerda en x=0,24mx = 0{,}24\,\text{m} y t=0,15st = 0{,}15\,\text{s}.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
La figura representa la elongación de un oscilador armónico en función del tiempo. Determine:
Gráfica de la elongación (m) frente al tiempo (s) de un oscilador armónico, mostrando una onda senoidal con amplitud 8 m y periodo de 60 s.
Gráfica de la elongación (m) frente al tiempo (s) de un oscilador armónico, mostrando una onda senoidal con amplitud 8 m y periodo de 60 s.
a)1 pts
La amplitud y el periodo.
b)1 pts
La ecuación de la elongación del oscilador en función del tiempo.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Una carga q=1×1011Cq = -1 \times 10^{-11}\,\text{C} de masa m=5×1021kgm = 5 \times 10^{-21}\,\text{kg} se mueve en el plano XY con una velocidad v=300m/s\vec{v} = 300\,\text{m/s} en el seno de un campo magnético B=5kμT\vec{B} = 5\vec{k}\,\mu\text{T} describiendo una trayectoria circular. Determine:
a)1 pts
El radio de giro de la carga y su periodo.
b)1 pts
El campo eléctrico que habría que aplicar para que la carga describiera una trayectoria rectilínea en el instante en el que su velocidad es paralela al eje X y con sentido positivo.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
En el plano XY se sitúan tres cargas puntuales iguales de 2μC2\,\mu\text{C} en los puntos P1(1,1)mmP_1(1, -1)\,\text{mm}, P2(1,1)mmP_2(-1, -1)\,\text{mm} y P3(1,1)mmP_3(-1, 1)\,\text{mm}. Determine el valor que debe tener una carga situada en P4(1,1)mmP_4(1, 1)\,\text{mm} para que:
a)1 pts
El campo eléctrico se anule en el punto (0,0)mm(0,0)\,\text{mm}. En esas condiciones, ¿cuál será el potencial eléctrico en dicho punto?
b)1 pts
El potencial eléctrico se anule en el punto (0,0)mm(0,0)\,\text{mm}. En esas condiciones, ¿cuál será el vector de campo eléctrico en dicho punto?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Un objeto de 2cm2\,\text{cm} de altura se coloca 3cm3\,\text{cm} delante de una lente convergente cuya distancia focal es 12cm12\,\text{cm}.
a)1 pts
Dibuje el diagrama de rayos e indique si la imagen es real o virtual.
b)1 pts
Determine la altura de la imagen.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un rayo de luz pasa de un medio de índice de refracción 2,12{,}1 a otro medio de índice de refracción 1,51{,}5.
a)1 pts
Si el ángulo de incidencia es de 3030^\circ, determine el ángulo de refracción.
b)1 pts
Calcule el ángulo a partir del cual no se produce refracción.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
La función de trabajo del Cesio es 2,20eV2{,}20\,\text{eV}. Determine:
a)1 pts
La longitud de onda umbral del efecto fotoeléctrico en el Cesio.
b)1 pts
Si sobre una muestra de Cesio incide luz de longitud de onda de 390nm390\,\text{nm}, ¿cuál será la velocidad máxima de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico?

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Inicialmente se tienen 6,27×10246{,}27 \times 10^{24} núcleos de un cierto isótopo radiactivo. Transcurridos 1010 años el número de núcleos radioactivos se ha reducido a 3,58×10243{,}58 \times 10^{24}. Determine:
a)1 pts
La vida media del isótopo.
b)1 pts
El periodo de semidesintegración.