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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2014Extraordinaria

Física · Andalucía 2014

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
Escriba la ley de Lorentz y explique las características de la fuerza magnética sobre una carga en movimiento.1,25 pts
b
Razone si es verdadera o falsa la siguiente afirmación: “La energía cinética de una partícula cargada que se mueve en un campo eléctrico no puede ser constante, pero si se moviera en un campo magnético sí podría permanecer constante”.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Hipótesis de De Broglie.1,25 pts
b
Un protón y un electrón tienen igual energía cinética. Razone cuál de los dos tiene mayor longitud de onda.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Durante la misión del Apolo 11 que viajó a la Luna en julio de 1969, el astronauta Michael Collins permaneció en el módulo de comando, orbitando en torno a la Luna a una altura de 112 km112\,\text{km} de su superficie y recorriendo cada órbita en 2 horas2\,\text{horas}.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • RLuna=1740 kmR_{\text{Luna}} = 1740\,\text{km}
  • gTierra=9,8 m s−2g_{\text{Tierra}} = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Determine razonadamente la masa de la Luna.1,25 pts
b
Mientras Collins orbitaba en torno a la Luna, Neil Armstrong descendió a su superficie. Sabiendo que la masa del traje espacial que vestía era de 91 kg91\,\text{kg}, calcule razonadamente el peso del traje en la Luna (PLunaP_{\text{Luna}}) y en la Tierra (PTierraP_{\text{Tierra}}).1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
La ecuación de una onda que se propaga en una cuerda es:y(x,t)=0,04sen⁡(6t−2x+π6)S.I.y(x, t) = 0{,}04 \operatorname{sen}(6t - 2x + \frac{\pi}{6}) \quad \text{S.I.}
a
Explique las características de la onda y determine su amplitud, longitud de onda, período y frecuencia.1,25 pts
b
Calcule la velocidad de propagación de la onda y la velocidad de un punto de la cuerda situado en x=3 mx = 3\,\text{m} en el instante t=1 st = 1\,\text{s}.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Explique las características de la interacción gravitatoria entre dos masas puntuales.1,25 pts
b
Dos partículas puntuales de masa mm están separadas una distancia rr. Al cabo de un cierto tiempo la masa de la primera se ha reducido a la mitad y la de la segunda a la octava parte. Para que la fuerza de atracción entre ellas tenga igual valor que el inicial, ¿es necesario acercarlas o alejarlas? Razone la respuesta.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Escriba la ecuación de una onda estacionaria y comente sus características.1,25 pts
b
Explique las diferencias entre una onda estacionaria y una onda viajera.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un buceador enciende una linterna debajo del agua y dirige el haz luminoso hacia arriba formando un ángulo de 30∘30^\circ con la vertical. Explique con ayuda de un esquema la marcha de los rayos de luz y determine:
Datos
  • naire=1n_{\text{aire}} = 1
  • nagua=1,33n_{\text{agua}} = 1{,}33
a
el ángulo con que emergerá la luz del agua;1,25 pts
b
el ángulo de incidencia a partir del cual la luz no saldrá del agua.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Una partícula de 20 g20\,\text{g} y cargada con −2⋅10−6 C-2 \cdot 10^{-6}\,\text{C}, se deja caer desde una altura de 50 cm50\,\text{cm}. Además del campo gravitatorio, existe un campo eléctrico de 2⋅104 V m−12 \cdot 10^4\,\text{V m}^{-1} en dirección vertical y sentido hacia abajo.
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Dibuje un esquema de las fuerzas que actúan sobre la partícula y determine la aceleración con la que cae. ¿Con qué velocidad llegará al suelo?1,25 pts
b
Razone si se conserva la energía mecánica de la partícula durante su movimiento. Determine el trabajo que realiza cada fuerza a la que está sometida la partícula.1,25 pts
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