Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2012Extraordinaria

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. Los criterios generales de evaluación se comunicaron al profesorado en las reuniones de coordinación y están publicados en la web de la UIB. Los criterios específicos de evaluación se publicarán en la web de la UIB. Todas las respuestas se deben justificar.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
¿Qué hipótesis se hicieron para explicar el efecto fotoeléctrico y quién las hizo?

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
Define con una frase: a) fusión nuclear, b) fisión nuclear. c) ¿Se usa la fusión o la fisión en las centrales nucleares actuales? ¿Qué elemento se suele usar?

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Por un anillo de cobre circula una corriente eléctrica de 300 mA300\,\text{mA}. ¿Cuál es el radio del anillo si el campo magnético en su centro tiene el mismo módulo que el campo magnético a 3,5 mm3{,}5\,\text{mm} de un hilo recto que conduce 300 mA300\,\text{mA}?

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
¿A qué distancia del centro de la Tierra la aceleración de la gravedad vale 9,0 m/s29{,}0\,\text{m/s}^2? Da el resultado en km.
Datos
  • MT=5,974⋅1024 kgM_T = 5{,}974 \cdot 10^{24}\,\text{kg}

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Una superficie vibra y la posición es x(t)=0,025sen⁡(440t)x(t) = 0{,}025 \sen(440t) (xx y tt tienen unidades del SI). ¿Cuáles son los tres primeros instantes después de t=0t = 0 en los que la aceleración es nula? Da el resultado en milisegundos.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
La figura representa un cuadrado con dos cargas en los vértices de la base, con ∣q+∣>∣q−∣|q_+| > |q_-|. Dibuja cualitativamente la dirección y la intensidad relativa del campo creado por cada carga en el punto negro y el vector del campo suma.
Cuadrado con una carga positiva y una negativa en los vértices inferiores y un punto central para el cálculo del campo.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Dibuja el esquema de un telescopio de Galileo de aumento angular 4. Indica qué lente es el ocular del telescopio.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Un rayo de luz atraviesa una lámina de caras planas y paralelas hecha de vidrio de índice de refracción n=1,4n = 1{,}4. El rayo incide con un ángulo de 45∘45^\circ respecto a la normal. Calcula el ángulo que forma el rayo dentro del vidrio con la normal y dibuja la trayectoria del rayo.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
3 puntos
En los extremos de la hipotenusa de un triángulo rectángulo isósceles hay dos masas, una de 4,1⋅1010 kg4{,}1 \cdot 10^{10}\,\text{kg} y otra de 7,2⋅1010 kg7{,}2 \cdot 10^{10}\,\text{kg}. Los catetos miden 502 m50\sqrt{2}\,\text{m}.
a
Haz un esquema con los vectores campo gravitatorio a causa de cada masa en el vértice libre. Dibuja también la suma gráfica de los dos vectores.1 pt
b
¿En qué punto del triángulo el campo gravitatorio es nulo?1 pt
c
¿Cuánto vale el módulo del campo gravitatorio en el vértice libre del triángulo?1 pt

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
3 puntos
Considera dos hilos conductores, rectos, paralelos y de longitud indefinida separados 10 mm10\,\text{mm}. Uno de los hilos conduce 1 A1\,\text{A}.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
a
Los hilos se repelen con una fuerza de 0,12 mN0{,}12\,\text{mN} por unidad de longitud. ¿Qué corriente lleva el segundo hilo? ¿Qué sentido tiene respecto al primero?1 pt
b
¿Cuánto vale en μT\mu\text{T} el campo magnético a 3 mm3\,\text{mm} del hilo que lleva 1 A1\,\text{A}? Haz un esquema para mostrar el campo magnético, el hilo y el sentido de la corriente.1 pt
c
¿Hay algún lugar donde el campo magnético debido a los dos hilos sea nulo? Si tu respuesta es no, justifícalo con la expresión que da el campo total; si es sí, di dónde y calcula la distancia del lugar al hilo con menos corriente.1 pt

Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
3 puntos
Dos protones 1 y 2 se mueven en todo momento dentro de un campo eléctrico uniforme E⃗\vec{E} con las velocidades iniciales representadas por las flechas. No hay que tener en cuenta el peso.
Esquema de dos protones (1 y 2) en un campo eléctrico uniforme E con diferentes vectores de velocidad inicial.
a
Dibuja las trayectorias de los protones de forma cualitativamente correcta y escribe los nombres de las líneas seguidas.1 pt
b
¿Cuántos microsegundos tarda el protón 1 en volver a cruzar la línea vertical si su velocidad en el momento que muestra la figura es 2,13⋅107 m/s2{,}13 \cdot 10^7\,\text{m/s} y forma un ángulo de 30∘30^\circ con la línea perpendicular al campo?1 pt
Datos
  • El campo eléctrico es de 18000 N/C18000\,\text{N/C}
  • Masa del protón = 1,672⋅10−27 kg1{,}672 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Carga = +1,602⋅10−19 C+1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
c
¿Cuánto vale la componente horizontal de la velocidad del protón 1 cuando vuelve a cruzar la línea vertical?1 pt

Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
3 puntos
Problemas de oscilaciones y péndulos.
a
Se crea un péndulo simple de 30 cm30\,\text{cm} con una masa de 1,2 kg1{,}2\,\text{kg}. ¿Cuál debería ser la constante elástica de un muelle para que la masa oscilase colgada del muelle con el mismo periodo del péndulo?1 pt
b
La masa de 1,2 kg1{,}2\,\text{kg} se cuelga de otro muelle y este se alarga 6,1 cm6{,}1\,\text{cm} por el peso de la masa. Se coge la masa, se estira hacia abajo y el muelle se alarga 2,7 cm2{,}7\,\text{cm} más. ¿Cuál será la velocidad máxima de la masa al dejarla oscilar?1 pt
c
Calcula los cuatro primeros instantes de tiempo después de soltar la masa en los que el módulo de la velocidad será máximo.1 pt