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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2017Ordinaria

Física · Baleares 2017

5 ejercicios

Instrucciones

Elija una de las dos opciones, A o B. Cada pregunta vale dos puntos, a razón de un punto cada apartado.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un satélite artificial se encuentra en una órbita circular alrededor de la Tierra a 1000 km1000\,\text{km} por encima de la superficie.
Datos
  • RT=6370 kmR_{\text{T}} = 6370\,\text{km}
  • MT=5,98×1024 kgM_{\text{T}} = 5{,}98 \times 10^{24}\,\text{kg}
a
La velocidad lineal del satélite.1 pt
b
La energía por unidad de masa que se ha necesitado para poner el satélite en esta órbita desde la superficie terrestre.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Dos cargas eléctricas de 2,4 nC2{,}4\,\text{nC} y 1,2 nC1{,}2\,\text{nC} se mantienen separadas una distancia d=1,7 cmd = 1{,}7\,\text{cm}.
a
¿En qué punto de la recta que une las cargas se anula el campo eléctrico?1 pt
b
¿Qué energía cinética máxima puede adquirir un protón que se suelta libremente desde el punto anterior?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Una partícula de masa m=25,0 gm = 25{,}0\,\text{g} realiza un movimiento armónico simple para el cual se satisface la relación a=−16xa = -16x, donde xx indica la elongación de la partícula en metros y aa su aceleración en m/s2\text{m/s}^2. Sabiendo que la amplitud es de 8,0 m8{,}0\,\text{m}, calcule:
a
La frecuencia y el valor máximo de la velocidad.1 pt
b
La energía mecánica total de esta partícula mientras describe este movimiento.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Un rayo de luz blanca incide desde el aire sobre una lámina de vidrio formando un ángulo de 30∘30^{\circ} con la perpendicular.
a
¿Qué ángulo formarán entre sí, en el interior del vidrio, los rayos rojo y azul, componentes de la luz blanca, si los valores de los índices de refracción del vidrio para estos colores son nv=1,612n_v = 1{,}612 y nb=1,671n_b = 1{,}671?1 pt
b
¿Cuáles serán los valores de la frecuencia y de la longitud de onda correspondientes a cada una de estas radiaciones en el vidrio si las longitudes de onda en el vacío son, respectivamente, λ0v=656,3 nm\lambda_{0v} = 656{,}3\,\text{nm} y λ0b=486,1 nm\lambda_{0b} = 486{,}1\,\text{nm}?1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
a
Explique el concepto de periodo de semidesintegración.1 pt
b
El tritio X3X223H\ce{^{3}H} se utiliza para la datación de vinos. Tiene un periodo de semidesintegración de 12,3312{,}33 años. Calcule cuánto tiempo ha estado envasado un vino si su actividad actual es un 10 %10\,\% de la inicial.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Datos
  • Radio de la Tierra RT=6370 kmR_{\text{T}} = 6370\,\text{km}
a
¿A qué altitud por encima de la superficie terrestre la intensidad del campo gravitatorio es el 20 %20\,\% del valor en la superficie?1 pt
b
¿Qué periodo tendría un satélite que orbitase la Tierra a la altitud determinada en el apartado anterior?1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
En un modelo simple de cloruro sódico podemos considerar los iones ClX−\ce{Cl-} y NaX+\ce{Na+} como cargas puntuales de valores −1,6×10−19 C-1{,}6 \times 10^{-19}\,\text{C} y 1,6×10−19 C1{,}6 \times 10^{-19}\,\text{C}, respectivamente. Estas cargas se encuentran separadas una distancia d=1,2×10−10 md = 1{,}2 \times 10^{-10}\,\text{m}. Calcule:
Esquema simple de NaCl y situación de los puntos a y b alineados con los iones.
a
La diferencia de potencial entre los puntos aa y bb situados tal como se indica en la figura 1.1 pt
b
La energía necesaria para disociar el cloruro sódico según este modelo.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
En una región del espacio hay un campo magnético uniforme B⃗\vec{B}. Con la ayuda de un diagrama en el cual aparezca representado B⃗\vec{B}, indique la fuerza (módulo, dirección y sentido) que actúa sobre una carga QQ en los casos siguientes:
a
La carga es positiva y se mueve en la dirección del campo pero en sentido contrario.1 pt
b
La carga es negativa y se mueve en dirección perpendicular a B⃗\vec{B}.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Una partícula de masa 2,0 kg2{,}0\,\text{kg} efectúa un movimiento armónico simple de amplitud 1,0 cm1{,}0\,\text{cm}. La elongación y la velocidad de la partícula en el instante inicial valen 0,5 cm0{,}5\,\text{cm} y 1,0 cm/s1{,}0\,\text{cm/s}, respectivamente.
a
Determine la fase inicial y la frecuencia de este movimiento.1 pt
b
Calcule la energía total del movimiento, así como la energía cinética y la energía potencial en el instante t=1,4 st = 1{,}4\,\text{s}.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Cuando incide luz de longitud de onda λ=621,5 nm\lambda = 621{,}5\,\text{nm} sobre una fotocélula, esta emite electrones con una energía cinética de 0,14 eV0{,}14\,\text{eV}. Calcule:
Datos
  • Constante de Planck h=6,626×10−34 J s=4,135×10−15 eV sh = 6{,}626 \times 10^{-34}\,\text{J s} = 4{,}135 \times 10^{-15}\,\text{eV s}
a
El trabajo de extracción de la fotocélula.1 pt
b
La frecuencia umbral.1 pt
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