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la cuevadel empollón
FísicaNavarraPAU 2021Extraordinaria

Física · Navarra 2021

8 ejercicios

Instrucciones

ELIJA CUATRO EJERCICIOS DE LOS OCHO PROPUESTOS

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una de las lunas de Júpiter describe una órbita, que supondremos circular, de radio 422,0⋅106 m422{,}0 \cdot 10^6\,\text{m} con un periodo de 1,53⋅105 s1{,}53 \cdot 10^5\,\text{s}.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2/\text{kg}^2
  • g0 (superficie Tierra)=9,8 m/s2g_0\,(\text{superficie Tierra}) = 9{,}8\,\text{m/s}^2
a
Hallar la masa de Júpiter1 pt
b
Sabiendo que la densidad promedio de Júpiter es 1,33 g/cm31{,}33\,\text{g/cm}^3 y supuesto el planeta esférico: ¿Cuál sería el peso de una persona en la superficie de Júpiter, si su peso en la superficie de la Tierra es de 700 N700\,\text{N}?1 pt
c
¿Cuál será la velocidad de escape de un cuerpo situado en su superficie?0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Una espira cuadrada de 0,2 cm0{,}2\,\text{cm} de lado y resistencia 2 Ω2\,\Omega, se mueve hacia la derecha con una velocidad de 3 m/s3\,\text{m/s} y penetra en una región donde hay un campo B⃗\vec{B} de 0,3 T0{,}3\,\text{T} perpendicular y hacia dentro de la página.
Espira cuadrada entrando en un campo magnético uniforme B dirigido hacia el interior de la página con velocidad v.
a
Hallar el valor de la fuerza electromotriz inducida hasta que la espira penetra en su totalidad en el interior del campo1 pt
b
Deducir el valor e indicar el sentido de la corriente inducida en la espira1 pt
c
Hallar la fem inducida cuando toda la espira está en la región del campo.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Indicar la expresión general de la ecuación de ondas armónicas unidimensionales. Explicar cada uno de sus términos e indicar las unidades1 pt
b
Una onda armónica transversal se propaga en el sentido negativo del eje OX con una velocidad de 400 m/s400\,\text{m/s}, una frecuencia de 200 Hz200\,\text{Hz} y una amplitud de 0,01 m0{,}01\,\text{m}. Sabiendo que en x=0x = 0 y t=0t = 0, y=0,01 my = 0{,}01\,\text{m}:1,5 pts
b.1
Hallar la ecuación de onda0,5 pts
b.2
¿Cuál es la velocidad en función del tiempo de un punto situado a 2 m2\,\text{m} del foco?0,5 pts
b.3
¿En qué instante alcanza por primera vez la velocidad máxima ese punto?0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • qe=1,602⋅10−19 Cq_e = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,626⋅10−34 J sh = 6{,}626 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
a
Describir el efecto fotoeléctrico1 pt
b
Una radiación de 100 nm100\,\text{nm} de longitud de onda desprende electrones de una superficie metálica con una energía cinética máxima de 3 eV3\,\text{eV}. Hallar:1,5 pts
b.1
trabajo de extracción del metal0,5 pts
b.2
la longitud de onda umbral del metal0,5 pts
b.3
la diferencia de potencial que se requiere para frenar la emisión de electrones0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Datos
  • K=9⋅109 N m2/C2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2/\text{C}^2
Distribución de tres cargas en los vértices de un triángulo equilátero de lado 20 cm. En el vértice superior A hay una carga de +4 μC y en los vértices inferiores hay cargas de +2 μC. El punto B es el punto medio de la base.
Sistema de ejes coordenados X-Y.
a
Hallar, en la distribución de la figura, la fuerza (módulo, dirección y sentido) que recibe la carga de 4 μC4\,\mu\text{C} debida a las otras dos cargas (despreciar el efecto gravitatorio).1 pt
b
Hallar el trabajo necesario para desplazar esa carga desde el punto A al punto B (punto medio entre las carga de 2 μC2\,\mu\text{C})1,5 pts
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Ejercicio 6

6
2,5 puntos
Un objeto está a 5 cm5\,\text{cm} de una lente convergente de potencia 13,33 dioptrıˊas13{,}33\,\text{dioptrías}.
a
Hallar la posición de la imagen1 pt
b
Si el objeto tiene una altura de 4 cm4\,\text{cm}, hallar el tamaño de la imagen e indicar si está derecha o invertida y si es real o virtual0,5 pts
c
Hacer el trazado de rayos.1 pt
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Ejercicio 7

7
2,5 puntos
Datos
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
a
Explicar la reflexión total de la luz y calcular el ángulo límite1,5 pts
b
Un objeto luminoso está situado en el fondo de un depósito de 3 m3\,\text{m} de profundidad lleno de agua (n=1,33n = 1{,}33). El objeto emite luz en todas las direcciones. Visto desde el aire la luz forma en la superficie un área circular de radio R1 pt
Diagrama de un depósito de agua de 3 m de profundidad con un objeto en el fondo emitiendo luz que forma un círculo de radio R en la superficie al pasar al aire.
b.1
Hallar el valor del ángulo límite para los rayos que provienen del objeto luminoso.0,5 pts
b.2
Hallar el radio R del área circular0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2,5 puntos
Campo gravitatorio terrestre. Energía potencial en las proximidades de la superficie terrestre.
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