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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2014Ordinaria

Física · Madrid 2014

5 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Después de leer atentamente todas las preguntas, el alumno deberá escoger una de las dos opciones propuestas y responder a las cuestiones de la opción elegida. CALIFICACIÓN: Cada pregunta se valorará sobre 2 puntos (1 punto cada apartado). TIEMPO: 90 minutos.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un satélite artificial de masa 100 kg100\,\text{kg} describe una órbita circular alrededor de cierto planeta. La energía mecánica del satélite en dicha órbita es de −5⋅107 J-5 \cdot 10^7\,\text{J} y su período de revolución es de 24 horas24\,\text{horas}. Calcule:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
El radio de la órbita.1 pt
b
La masa del planeta.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Una onda armónica transversal, de longitud de onda 1 m1\,\text{m} y amplitud AA, se propaga en el sentido negativo del eje XX. En el instante inicial, para el punto situado en x=0x = 0, la elongación es y=−Ay = -A y la velocidad de oscilación es nula y 2 s2\,\text{s} después, su velocidad alcanza (por primera vez) el valor máximo de 0,5 m s−10{,}5\,\text{m s}^{-1}.
a
Calcule la frecuencia y la velocidad de propagación de la onda.1 pt
b
Escriba la expresión matemática de la onda.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Dos partículas cargadas A y B, de idéntica masa, describen órbitas circulares en el seno de un campo magnético uniforme. El periodo del movimiento circular descrito por A es el doble que el descrito por B y el módulo de la velocidad de ambas es de 1000 m s−11000\,\text{m s}^{-1}. Calcule:
a
La carga de la partícula B sabiendo que la carga de la partícula A es de 3,2⋅10−19 C3{,}2 \cdot 10^{-19}\,\text{C}.1 pt
b
El radio de la circunferencia que describe la partícula B si el radio de la trayectoria descrita por la partícula A es de 10−6 m10^{-6}\,\text{m}.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Se sitúa un objeto delante de un espejo cóncavo a una distancia de éste mayor que su radio de curvatura.
a
Realice el diagrama de rayos correspondiente a la formación de la imagen.1 pt
b
Indique la naturaleza de la imagen y si ésta es de mayor o menor tamaño que el objeto.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Se dispone de una muestra que contiene una cierta cantidad de un isótopo radioactivo. Cuando se preparó la muestra, su actividad era de 200 Bq200\,\text{Bq}. Hace un año su actividad era 20 Bq20\,\text{Bq}, el doble de la que tiene en la actualidad. Calcule:
a
La constante de desintegración.1 pt
b
El tiempo transcurrido desde que se preparó la muestra hasta la actualidad.1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
La Tierra tiene un diámetro 2,482{,}48 veces mayor que el de Titán y su masa es 44,344{,}3 veces mayor. Considerando que ambos astros son esféricos, calcule:
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
El valor de la aceleración de la gravedad en la superficie de Titán.1 pt
b
La relación entre las velocidades de escape en Titán y en la Tierra.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Una objeto de 100 g100\,\text{g} de masa describe un movimiento armónico simple a lo largo del eje XX, en torno a x=0x = 0. Cuando el objeto se encuentra en el origen de coordenadas, el módulo de su velocidad es 4 m s−14\,\text{m s}^{-1} y cuando está en el punto x=+40 cmx = +40\,\text{cm} es de 2 m s−12\,\text{m s}^{-1}. Calcule:
a
La energía mecánica y la amplitud del movimiento.1 pt
b
La aceleración de la partícula en x=+40 cmx = +40\,\text{cm} y su periodo de oscilación.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Dos partículas de idéntica carga, qq, se encuentran situadas en los puntos de coordenadas (0,3) cm(0, 3)\,\text{cm} y (0,−3) cm(0, -3)\,\text{cm}, respectivamente. El potencial eléctrico en el punto (1,0) cm(1, 0)\,\text{cm} es de 5 kV5\,\text{kV}. Calcule:
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
El valor de la carga qq y el potencial en el punto (0,0)(0, 0).1 pt
b
El vector campo eléctrico en el punto (−1,0) cm(-1, 0)\,\text{cm}.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Una lente divergente forma una imagen virtual y derecha de un objeto situado 10 cm10\,\text{cm} delante de ella. Si el aumento lateral es 0,40{,}4:
a
Efectúe el diagrama de rayos correspondiente.1 pt
b
Determine la distancia focal de la lente.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Una fuente luminosa emite luz monocromática de longitud de onda 500 nm500\,\text{nm}. La potencia emitida por la fuente es 1 W1\,\text{W}. Calcule:
Datos
  • h=6,62⋅10−34 J sh = 6{,}62 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • W0=2,1 eVW_0 = 2{,}1\,\text{eV}
a
La energía del fotón emitido y el número de fotones por segundo que emite la fuente.1 pt
b
La energía cinética máxima de los electrones emitidos por una lámina de Cesio sobre la que incide esta radiación.1 pt
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