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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2013Ordinaria

Física · Cantabria 2013

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3108m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • h=6,61034Jsh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J}\cdot\text{s}
  • G=6,71011Nm2kg2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}
  • mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • k=9109Nm2C2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}
  • qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Una lanzadera espacial giraba en una órbita circular a 400km400\,\text{km} de altura sobre la superficie de la Tierra. Para reparar un satélite, la lanzadera se desplaza hasta una órbita circular situada a 600km600\,\text{km} sobre la superficie terrestre. Sabiendo que la masa de la lanzadera era de 65000kg65000\,\text{kg}, calcular:
a)1 pts
El período y la velocidad de la lanzadera en su órbita inicial.
b)1 pts
La energía necesaria para situarla en la órbita en la que se encontraba el satélite.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Dos cuerpos de masa 1000kg1000\,\text{kg} y 2000kg2000\,\text{kg} respectivamente se encuentran fijos situados en dos vértices contiguos de un cuadrado de lado igual a 200m200\,\text{m}.
a)1 pts
Hallar y dibujar el campo gravitatorio en el centro del cuadrado.
b)1 pts
Hallar el trabajo necesario para llevar una masa de 100kg100\,\text{kg} desde el punto anterior hasta el vértice libre del cuadrado más próximo al cuerpo 2.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Un oscilador armónico está formado por un muelle de constante elástica 1,8102N/m1{,}8 \cdot 10^2\,\text{N/m} y un cuerpo de masa igual a 0,50kg0{,}50\,\text{kg}.
a)1 pts
Si el desplazamiento lineal del cuerpo viene descrito por la ecuación: x(t)=0,37sen(2πtT+Φ)x(t) = 0{,}37 \sen\left(2\pi \frac{t}{T} + \Phi\right) hallar los valores de TT y Φ\Phi, si en el instante inicial su velocidad es máxima.
b)0,5 pts
La aceleración que tiene el cuerpo en el punto central de la oscilación.
c)0,5 pts
Enunciar y comentar los intercambios de energía entre el muelle y el cuerpo a lo largo de una oscilación.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda (en unidades del SI): y(x,t)=2sen[2π(t4x2)]y(x, t) = 2 \sen\left[ 2\pi \left(\frac{t}{4} - \frac{x}{2}\right) \right]
a)1 pts
Hallar el periodo, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de esta onda.
b)1 pts
Hallar la distancia a la que se encuentran, en un instante dado, dos puntos de esa cuerda que tienen una diferencia de fase entre ellos de 3π2\frac{3\pi}{2} radianes.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Se dispone de una lente convergente delgada de distancia focal 20cm20\,\text{cm}. Calcúlese, dibujando previamente un trazado de rayos cualitativo:
a)1 pts
La posición y altura de la imagen formada por la lente si el objeto tiene una altura 5cm5\,\text{cm} y se encuentra situado delante de ella, a una distancia de 40cm40\,\text{cm}.
b)1 pts
La naturaleza (real o virtual) de la imagen formada.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
El índice de refracción del diamante es de 2,52{,}5 y el índice de refracción de la glicerina es de 1,471{,}47.
a)1 pts
Hallar el ángulo límite entre el diamante y la glicerina.
b)0,5 pts
Si la glicerina se sustituye por agua, con índice de refracción 1,331{,}33, hallar el nuevo ángulo límite.
c)0,5 pts
Explicar brevemente el concepto de ángulo límite y el funcionamiento de la fibra óptica.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Dos cargas eléctricas de 2μC2\,\mu\text{C} y 2μC-2\,\mu\text{C} respectivamente, se encuentran fijas situadas en dos vértices opuestos de un cuadrado de lado igual a 50cm50\,\text{cm}.
a)1 pts
Hallar y dibujar el campo eléctrico en el centro del cuadrado.
b)0,5 pts
Hallar el trabajo necesario para llevar una carga de 0,6μC0{,}6\,\mu\text{C} desde el punto anterior hasta uno de los vértices libres del cuadrado.
c)0,5 pts
Enunciar y explicar el principio de superposición.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un campo magnético espacialmente uniforme y que varía con el tiempo según la expresión B=0,5sen(100πt)B = 0{,}5 \sen(100\pi t) (en unidades del SI) atraviesa perpendicularmente una espira circular de radio 40cm40\,\text{cm}.
a)1 pts
Hallar el flujo magnético que atraviesa la espira en función del tiempo.
b)1 pts
Hallar la fuerza electromotriz máxima.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Se emite un electrón cuando luz ultravioleta de longitud de onda 254nm254\,\text{nm} incide sobre una superficie pulida de zinc cuya función de trabajo es 4,31eV4{,}31\,\text{eV}.
a)1 pts
Hallar la velocidad del electrón emitido.
b)1 pts
Si la longitud de onda de la luz que incide sobre el zinc se divide por 4, ¿por cuánto se multiplica la velocidad del electrón emitido?

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La actividad de una muestra de una sustancia radiactiva queda dividida por 10 cuando han transcurrido 100100 días.
a)1 pts
Hallar la constante de desintegración y el período de semidesintegración de dicha sustancia.
b)0,5 pts
Si cuando han transcurrido 100100 días, la actividad de la sustancia es de 108Bq10^8\,\text{Bq}, ¿cuántos átomos radiactivos había inicialmente?
c)0,5 pts
Describir brevemente un proceso de desintegración en el que se emite una partícula β\beta (beta).