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la cuevadel empollón
FísicaCastilla y LeónPAU 2016Extraordinaria

Física · Castilla y León 2016

10 ejercicios90 min de duración

Datos generales del examen

  • Aceleración de la gravedad en la superficie terrestre g0=9,80m s2g_0 = 9{,}80\,\text{m s}^{-2}
  • Constante de gravitación universal G=6,671011N m2kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • Radio medio de la Tierra RT=6,37106mR_T = 6{,}37 \cdot 10^{6}\,\text{m}
  • Masa de la Tierra MT=5,981024kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • Constante eléctrica en el vacío K0=1/(4πε0)=9,00109N m2C2K_0 = 1/(4\pi\varepsilon_0) = 9{,}00 \cdot 10^{9}\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • Permeabilidad magnética del vacío μ0=4π107N A2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
  • Carga elemental e=1,601019Ce = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • Masa del electrón me=9,111031kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • Masa del protón mp=1,671027kgm_p = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Velocidad de la luz en el vacío c0=3,00108m s1c_0 = 3{,}00 \cdot 10^{8}\,\text{m s}^{-1}
  • Constante de Planck h=6,631034J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • Unidad de masa atómica 1u=1,661027kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • Electronvoltio 1eV=1,601019J1\,\text{eV} = 1{,}60 \cdot 10^{-19}\,\text{J}

Ejercicio A1 · Opción A

A1Opción A
2 puntos
El radio del planeta Marte mide 3400 km y la aceleración de la gravedad en su superficie es g0=3,7m s2g_0 = 3{,}7\,\text{m s}^{-2}.
a)1 pts
Determine la masa del planeta y la velocidad de escape desde la superficie.
b)1 pts
¿A qué altura desde la superficie deberá situarse un satélite para que recorra una órbita circular en un día marciano de 24,6 horas?

Ejercicio A2 · Opción A

A2Opción A
2 puntos
a)1 pts
Defina la intensidad de una onda. ¿Cuáles son sus unidades en el S.I.?
b)1 pts
Explique qué es la difracción y en qué condiciones se produce.

Ejercicio A3 · Opción A

A3Opción A
2 puntos
a)1 pts
Razone, ayudándose con un trazado de rayos, cuál debe ser la longitud mínima que debe tener un espejo plano colocado verticalmente para que una persona de altura H, situada frente a él, pueda verse completamente.
b)1 pts
Indique las características de la imagen formada por un espejo cóncavo en función de la distancia del objeto al espejo. Realice el correspondiente trazado de rayos.

Ejercicio A4 · Opción A

A4Opción A
2 puntos
Una bobina circular de 200 espiras y 5 cm de radio se encuentra en el seno de un campo magnético orientado en la dirección del eje de la bobina. El módulo del campo magnético varía con el tiempo de acuerdo con la siguiente expresión: B=3+9t6t2+t3B = 3 + 9t - 6t^2 + t^3 (S.I.). Determine:
a)1,5 pts
La fem inducida en la bobina en el instante t=2st = 2\,\text{s}.
b)0,5 pts
El instante o instantes en los que la fem inducida en la bobina es nula.

Ejercicio A5 · Opción A

A5Opción A
2 puntos
En un experimento sobre el efecto fotoeléctrico en dos metales A y B se observa que, para una misma radiación, el potencial de frenado del metal A es 2,3 V mayor que para el metal B y que la frecuencia umbral para el metal A es la mitad que para el metal B.
a)1 pts
Determine el trabajo de extracción para cada uno de los dos metales.
b)1 pts
Si sobre dichos metales se hace incidir una luz de 375 nm de longitud de onda, ¿cuál será la velocidad de los electrones emitidos en cada caso?

Ejercicio B1 · Opción B

B1Opción B
2 puntos
a)1 pts
El planeta 1 tiene un radio tres veces mayor que el planeta 2. Si la densidad de ambos planetas es la misma, ¿en cuál de los dos es mayor el peso de un mismo cuerpo? Razone su respuesta.
b)1 pts
Dibuje las líneas del campo gravitatorio creado por dos masas iguales separadas una cierta distancia. ¿Existe algún punto donde el campo gravitatorio sea nulo? Razone la respuesta.

Ejercicio B2 · Opción B

B2Opción B
2 puntos
Un objeto de masa 200 g está unido a un muelle de constante elástica k=20N m1k = 20\,\text{N m}^{-1} y oscila con una amplitud de 5 cm sobre una superficie horizontal sin rozamiento.
a)1 pts
Calcule la velocidad del objeto cuando la elongación sea 2 cm.
b)1 pts
¿Para qué valor de la elongación la energía cinética es el doble de la energía potencial elástica?

Ejercicio B3 · Opción B

B3Opción B
2 puntos
Sobre un prisma de ángulo 60°, sumergido en aire (n=1n = 1) como el de la figura, incide un rayo luminoso monocromático que forma un ángulo de 40,6° con la normal a la cara AB. En el interior del prisma el rayo es paralelo a la base AC.
a)1 pts
Calcule el índice de refracción del prisma.
b)1 pts
Determine el ángulo que formará el rayo emergente con la dirección del rayo incidente y realice el correspondiente trazado de rayos.

Ejercicio B4 · Opción B

B4Opción B
2 puntos
Dos cargas puntuales de 1 μC y 4 μC respectivamente, se encuentran a una distancia de 3 m una de la otra.
a)1 pts
¿En qué punto entre ambas el campo eléctrico es nulo?
b)1 pts
Calcule el trabajo para mover una tercera carga de 1 μC desde dicho punto hasta el punto medio en la línea que las une.

Ejercicio B5 · Opción B

B5Opción B
2 puntos
a)1 pts
¿Qué es la radiactividad natural? ¿Qué partículas se emiten?
b)1 pts
Describa cómo se transforma un isótopo cuando emite cada una de las partículas del apartado anterior.