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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2021Extraordinaria

Física · Murcia 2021

12 ejercicios

Instrucciones

Escoja dos preguntas de entre las cuatro propuestas en cada bloque (Teoría, Cuestiones, Problemas), es decir, dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas. En el caso de que responda a más de las que se piden, solo se corregirán las dos primeras que se hayan respondido.

Ejercicio 1 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

1BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría
Ley de la gravitación universal.
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Ejercicio 1 · BLOQUE II. CUESTIONES

1BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones
Obtener por análisis dimensional los exponentes numéricos xx e yy en la expresión física a=ρmSxvya = \frac{\rho}{m} S^x v^y, donde aa es una aceleración, mm masa, SS área, ρ\rho densidad y vv una velocidad.
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Ejercicio 1 · BLOQUE III. PROBLEMAS

1BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas
Este año se conmemora el 60 aniversario del primer vuelo espacial de un ser humano, llevado a cabo por Yuri Gagarin a bordo de la nave Vostok con una masa conjunta (nave más astronauta) de 2500 kg2500\,\text{kg}, que se puso en órbita a 315 km315\,\text{km} de la superficie de la Tierra.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • masa de la Tierra = 5,97⋅1024 kg5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • radio de la Tierra = 6371 km6371\,\text{km}
a
Determinar la aceleración de la gravedad debida a la Tierra en el punto de la órbita indicada.1 pt
b
Si la Vostok estuvo en órbita durante 90 s90\,\text{s}, ¿cuántas vueltas dio a la Tierra estando en órbita?1 pt
c
¿Qué energía extra mínima habría que aportar para que desde esa órbita abandonaran completamente la influencia de la Tierra?1 pt
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Ejercicio 2 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

2BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría
Energía potencial y potencial eléctricos.
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Ejercicio 2 · BLOQUE II. CUESTIONES

2BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones
Un rayo láser se mueve en el interior de un cristal de zafiro, de índice de refracción 1,771{,}77. El rayo incide sobre una de sus caras planas que lo separa del aire. ¿A partir de qué ángulo de incidencia, respecto de la perpendicular a la cara, el láser no sale del cristal?
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Ejercicio 2 · BLOQUE III. PROBLEMAS

2BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas
La figura muestra la trayectoria seguida por un electrón de 5 eV5\,\text{eV} de energía cinética en el seno de un campo magnético uniforme de 0,8 T0{,}8\,\text{T} perpendicular al plano del dibujo y de sentido entrante al mismo.
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • masa del electrón = 9,1⋅10−31 kg9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • carga del electrón = 1,6⋅10−19 C1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
Trayectoria circular de un electrón en un campo magnético uniforme entrante indicado por cruces.
a
Determinar la velocidad del electrón.1 pt
b
Calcule el módulo de la aceleración del electrón y dibuje los vectores velocidad, aceleración y fuerza magnética en un punto de la trayectoria.1 pt
c
Calcular el radio de la trayectoria descrita y cuántas vueltas da el electrón en un nanosegundo.1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

3BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría
Ondas electromagnéticas.
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Ejercicio 3 · BLOQUE II. CUESTIONES

3BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones
Considérese un hilo rectilíneo infinito por el que circula una corriente eléctrica. ¿A qué distancia de ese hilo el módulo del campo magnético creado por el hilo es el mismo que el que crea en su centro una espira circular de radio RR por el que circula una corriente de igual intensidad?
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Ejercicio 3 · BLOQUE III. PROBLEMAS

3BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas
La figura representa una fotografía, tomada en el instante t=3 st = 3\,\text{s}, de una onda transversal que se propaga en el sentido positivo del eje xx con velocidad 2 cm/s2\,\text{cm/s}.
Gráfica de la elongación y (cm) frente a la posición x (cm) de una onda transversal.
a
Determinar su amplitud, frecuencia y periodo.1 pt
b
Escribir la ecuación de la onda, (o función de onda), y(x,t)y(x,t).1 pt
c
Calcular la aceleración máxima. Obtener también la velocidad de vibración de un punto situado en x=0x = 0 en t=1 st = 1\,\text{s}.1 pt
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Ejercicio 4 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

4BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría
Tipos de radiaciones nucleares.
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Ejercicio 4 · BLOQUE II. CUESTIONES

4BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones
La luz proveniente del Sol, cuya longitud de onda promedio es 500 nm500\,\text{nm}, incide sobre la superficie de la Tierra con una intensidad de 1300 W/m21300\,\text{W/m}^2. ¿Cuántos fotones inciden sobre la superficie de la Tierra en un metro cuadrado en cada segundo?
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
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Ejercicio 4 · BLOQUE III. PROBLEMAS

4BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas
Una persona hipermétrope utiliza unas gafas de 6 D6\,\text{D} de potencia.
a
Calcular la distancia focal de la lente.1 pt
b
Suponiendo la lente simétrica y de radio 10 cm10\,\text{cm} ¿qué velocidad tendrá la luz en su interior?1 pt
c
Si utilizamos la lente para leer un libro a 40 cm40\,\text{cm} de distancia ¿Dónde obtendremos la imagen? Resuelva este apartado analítica y gráficamente.1 pt
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