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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2015Variante 6

Física · Andalucía 2015

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
a) Duración: 1 hora y 30 minutos. b) Debe desarrollar las cuestiones y problemas de una de las dos opciones. c) Puede utilizar calculadora no programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos. d) Cada cuestión o problema se calificará entre 0 y 2,5 puntos (1,25 puntos cada uno de sus apartados).
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz.1,25 pts
b
Explique, con ayuda de un esquema, la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre una partícula con carga positiva que se mueve en el sentido positivo del eje OX, paralelamente a un conductor rectilíneo por el que circula una corriente eléctrica, también en el sentido positivo del eje OX. ¿Y si la partícula cargada se moviera alejándose del conductor en el sentido positivo del eje OY?1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Teoría de Einstein del efecto fotoeléctrico: concepto de fotón.1,25 pts
b
Razone si, al triplicar la frecuencia de la radiación incidente sobre un metal, se triplica la energía cinética de los fotoelectrones.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Dos masas, m1=50 kgm_1 = 50\,\text{kg} y m2=100 kgm_2 = 100\,\text{kg}, están situadas en los puntos A(0,6)A(0,6) y B(8,0) mB(8,0)\,\text{m}, respectivamente.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre una masa m3=20 kgm_3 = 20\,\text{kg} situada en el punto P(4,3) mP(4,3)\,\text{m} y calcule la fuerza resultante que actúa sobre ella. ¿Cuál es el valor del campo gravitatorio en este punto?1,25 pts
b
Determine el trabajo que realiza la fuerza gravitatoria al trasladar la masa de 20 kg20\,\text{kg} desde el punto (4,3)(4,3) hasta el punto (0,0) m(0,0)\,\text{m}. Explique si ese valor del trabajo depende del camino seguido.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Un bloque de 200 g200\,\text{g} se mueve sobre un plano horizontal sin rozamiento con una velocidad de 10 m s−110\,\text{m s}^{-1} y choca con el extremo libre de un resorte de masa despreciable y constante elástica k=1500 N m−1k = 1500\,\text{N m}^{-1}, comprimiéndolo.
a
Haga un análisis energético del problema y calcule la compresión máxima del resorte.1,25 pts
b
Determine la velocidad del bloque cuando el muelle se ha comprimido 6 cm6\,\text{cm}.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Trabajo y diferencia de energía potencial.1,25 pts
b
La energía cinética de una partícula sobre la que actúa una fuerza conservativa se incrementa en 500 J500\,\text{J}. Razone cuáles son las variaciones de la energía mecánica y de la energía potencial de la partícula.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una partícula de masa mm sujeta a un muelle de constante kk describe un movimiento armónico simple expresado por la ecuación:x(t)=Asen⁡(ωt+φ)x(t) = A \operatorname{sen}(\omega t + \varphi)
a
Represente gráficamente la posición y la aceleración de la partícula en función del tiempo durante una oscilación. Explique ambas gráficas y la relación entre las dos magnitudes representadas.1,25 pts
b
Explique cómo varían la energía cinética y la energía potencial de la partícula durante una oscilación.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Una partícula de 1 g1\,\text{g} y carga +4⋅10−6 C+4 \cdot 10^{-6}\,\text{C} se deja en libertad en el origen de coordenadas. En esa región existe un campo eléctrico uniforme de 2000 N C−12000\,\text{N C}^{-1} dirigido en el sentido positivo del eje OX.
Datos
  • Desprecie el efecto gravitatorio en la trayectoria de la partícula
a
Describa el tipo de movimiento que realiza la partícula y calcule su aceleración y el tiempo que tarda en recorrer la distancia al punto P(5,0) mP(5,0)\,\text{m}.1,25 pts
b
Calcule la velocidad de la partícula en el punto PP y la variación de su energía potencial eléctrica entre el origen y dicho punto.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Cuando un haz de luz de 5⋅1014 Hz5 \cdot 10^{14}\,\text{Hz} penetra en cierto material su velocidad se reduce a 2c/32c/3.
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • h=6,62⋅10−34 J sh = 6{,}62 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
a
Determine la energía de los fotones, el índice de refracción del material y la longitud de onda de la luz en dicho medio.1,25 pts
b
¿Podría propagarse la luz por el interior de una fibra de ese material sin salir al aire? Explique el fenómeno y determine el valor del ángulo límite.1,25 pts
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