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la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2021Ordinaria

Física · Castilla y León 2021

17 ejercicios

Instrucciones

El examen incluye tabla constantes como anexo. OPTATIVIDAD: se podrán elegir siete preguntas del bloque A y tres preguntas del bloque B. CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN: • Todas las preguntas se evaluarán sobre un máximo de 1 punto, tanto las del bloque A como las del bloque B. • La calificación final se obtendrá sumando las notas de las 10 preguntas elegidas. • Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán acompañarse de los razonamientos oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las magnitudes físicas deberán escribirse con las unidades adecuadas. En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde encontrará (en su caso) los valores que necesite.

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
1 punto
Interacción gravitatoriaBloque A
Un objeto de masa m=104 kgm = 10^4\,\text{kg} se encuentra en una órbita circular a 30000 km30000\,\text{km} de la superficie de la Tierra. ¿Qué energía será necesario aportarle para que pueda escapar de la gravedad terrestre?
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
1 punto
Interacción gravitatoriaBloque B
Dos satélites describen órbitas circulares de radios R1R_1 y R2R_2 alrededor de la Tierra. Ambos satélites tienen la misma masa y R1>R2R_1 > R_2. Indique razonadamente cuál de los dos satélites tiene mayor energía mecánica.
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
1 punto
Interacción gravitatoriaBloque A
Calcule la altura a la que se debe elevar un cuerpo para que pierda un 30%30\% de su peso. ¿Cuánto variará su masa?
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
1 punto
Interacción electromagnéticaBloque B
Si se conoce el potencial electrostático en un solo punto, ¿se puede determinar el campo eléctrico en dicho punto? Razone la respuesta.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Interacción electromagnéticaBloque A
A una distancia d=20 md = 20\,\text{m} de una carga puntual positiva qq, otra carga puntual q0=2⋅10−6 Cq_0 = 2 \cdot 10^{-6}\,\text{C} experimenta una fuerza de magnitud F=15⋅10−6 NF = 15 \cdot 10^{-6}\,\text{N}. ¿Qué valor tiene la carga qq? ¿Qué trabajo será necesario para acercar la carga q0q_0 a 10 m10\,\text{m} de la carga qq? Discútase el signo de este último resultado.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Interacción electromagnéticaBloque B
Un electrón, un protón y un neutrón se desplazan con igual velocidad y entran perpendicularmente en un campo magnético uniforme y constante. Compare razonadamente las trayectorias descritas por cada una de las partículas.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Interacción electromagnéticaBloque A
Por dos hilos rectilíneos de gran longitud y paralelos, separados una distancia de 10 cm10\,\text{cm}, circulan sendas corrientes de intensidad I1I_1 e I2I_2. El valor del campo magnético en el punto medio entre ambos hilos es 4⋅10−6 T4 \cdot 10^{-6}\,\text{T} si las corrientes circulan en el mismo sentido y 8⋅10−6 T8 \cdot 10^{-6}\,\text{T} si lo hacen en sentidos opuestos. Determine los valores de I1I_1 e I2I_2.
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
OndasBloque B
Defina número de onda kk y velocidad de propagación de una onda armónica. La frecuencia angular es función de estos dos parámetros. ¿Cómo se expresa matemáticamente esta función?
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1 punto
Interacción electromagnéticaBloque A
Una espira cuadrada de 5 cm5\,\text{cm} de lado se encuentra en un campo magnético uniforme perpendicular al plano de la espira y que varía con el tiempo de acuerdo con la función B(t)=2t2−1B(t) = 2t^2 - 1 (S.I.). Determine el valor de la fuerza electromotriz inducida para t=4 st = 4\,\text{s}.
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1 punto
Óptica geométricaBloque B
Explique la diferencia entre una imagen real y una imagen virtual. ¿Es posible que una lente divergente forme una imagen real de un objeto? Razone la respuesta.
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Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
1 punto
OndasBloque A
¿Cuál es el nivel de intensidad sonora en decibelios a 10 m10\,\text{m} de una fuente sonora de potencia 3,61⋅10−4 W3{,}61 \cdot 10^{-4}\,\text{W} que emite uniformemente en todas las direcciones?
Datos
  • Intensidad física umbral I0=10−12 W m−2I_0 = 10^{-12}\,\text{W m}^{-2}
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Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
1 punto
Física del siglo XXBloque B
Complete razonadamente la siguiente serie radiactiva o cadena de desintegración (cada proceso es la secuencia consecutiva del anterior):
a
X92238X2922238U→X90234X2902234Th+‾\ce{^{238}_{92}U} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{234}_{90}Th} + \underline{\quad\quad}
b
X90234X2902234Th→X91234X2912234Pa+‾\ce{^{234}_{90}Th} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{234}_{91}Pa} + \underline{\quad\quad}
c
X91234X2912234Pa→X92234X2922234U+β−\ce{^{234}_{91}Pa} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{234}_{92}U} + \beta^-
d
X92234X2922234U→X90230X2902230Th+α\ce{^{234}_{92}U} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{230}_{90}Th} + \alpha
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Ejercicio 7 · Opción A

7Opción A
1 punto
OndasBloque A
Una onda armónica transversal se desplaza en el sentido positivo del eje X, tiene una amplitud de 8 cm8\,\text{cm}, una longitud de onda de 4 cm4\,\text{cm} y una frecuencia de 8 Hz8\,\text{Hz}. Si para x=0x = 0 y t=0t = 0 la elongación vale y=4 cmy = 4\,\text{cm} y su velocidad es positiva, determine la ecuación de la onda y la distancia mínima que separa dos puntos de la onda cuya diferencia de fase es π/2 rad\pi/2\,\text{rad}.
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Ejercicio 8 · Opción A

8Opción A
1 punto
Óptica geométricaBloque A
Un objeto está situado a 1,8 m1{,}8\,\text{m} de una pantalla. Una lente convergente forma una imagen del objeto en la pantalla, tal que la imagen es 5 veces mayor e invertida. Determine la focal de la lente.
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Ejercicio 9 · Opción A

9Opción A
1 punto
Óptica geométricaBloque A
Un haz de luz, de frecuencia 3,5⋅1014 Hz3{,}5 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, incide desde el aire sobre un material de índice de refracción 1,351{,}35. Si el haz incidente forma un ángulo de 60∘60^\circ con la superficie de separación entre ambos medios, determine la longitud de onda de la luz en el material y el ángulo que forman los rayos reflejado y refractado.
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Ejercicio 10 · Opción A

10Opción A
1 punto
Física del siglo XXBloque A
Un dispositivo usado en radioterapia contiene 0,20 g0{,}20\,\text{g} de X2760X227260Co\ce{^{60}_{27}Co}, emisor gamma de semivida (período de semidesintegración) 5,275{,}27 años. ¿Cuánto tiempo debe pasar para que se desintegre el 25%25\% del cobalto inicial?
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Ejercicio 11 · Opción A

11Opción A
1 punto
Física del siglo XXBloque A
Sobre un metal cuyo trabajo de extracción es 2 eV2\,\text{eV} incide una radiación de longitud de onda 500 nm500\,\text{nm}. Calcule la velocidad máxima de los electrones emitidos.
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