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la cuevadel empollón
FísicaExtremaduraPAU 2024Extraordinaria

Física · Extremadura 2024

10 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
El examen consta de 10 preguntas, cuyo valor es de 2 puntos. El estudiante ha de elegir 5 preguntas. En ningún caso deberá responder a un número mayor del indicado porque en la corrección sólo se tendrán en cuenta las cinco primeras cuestiones/preguntas respondidas. Si se desea que alguna de ellas no sea tenida en cuenta, el estudiante ha de tacharla y dejarlo claramente indicado. En ese caso, además de las cuatro primeras preguntas sin tachar, se corregiría la que ocupe el sexto lugar.

Ejercicio 1

1
2 puntos
Define y describe el potencial gravitatorio creado por una masa puntual.
a
Define el potencial gravitatorio en un punto, debido a una masa puntual.1 pt
b
Escribe la expresión del potencial gravitatorio de una masa puntual, MM, a una distancia rr, y dibuja, de forma aproximada, cómo varía el potencial con dicha distancia.0,75 pts
c
¿En qué unidades se mide el potencial gravitatorio en el Sistema Internacional?0,25 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Enuncia el principio de Huygens y represéntalo en un esquema.
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Indica si es cierta o falsa la siguiente afirmación, razonando la respuesta: “El plano mediatriz de un dipolo eléctrico es equipotencial de valor 0”.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Una masa de 8 kg8\,\text{kg} está situada en el origen de coordenadas. Calcula, teniendo en cuenta que las distancias están expresadas en metros:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
a
La intensidad del campo gravitatorio en el punto de coordenadas (2,1)(2,1), indicando su carácter vectorial.0,75 pts
b
La fuerza con que la masa de 8 kg8\,\text{kg} atraería a otra masa de 2 kg2\,\text{kg}.0,25 pts
c
La energía potencial de dicha masa de 2 kg2\,\text{kg}.0,5 pts
d
El trabajo realizado por la fuerza gravitatoria al trasladar la masa de 2 kg2\,\text{kg} desde el punto de coordenadas (2,1)(2,1) al punto de coordenadas (1,1)(1,1).0,5 pts
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Los hilos rectilíneos e infinitos de la figura están separados una distancia a=50 cma = 50\,\text{cm} y recorridos por sendas corrientes estacionarias iguales, I=2 mAI = 2\,\text{mA}, como se muestra.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 H/m\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{H/m}
Esquema de dos hilos conductores paralelos con corrientes I en el eje Y, separados una distancia a, y un punto P en el eje X a una distancia b del segundo hilo.
a
Calcula el campo magnético (con carácter vectorial) en el punto PP de la figura, situado en el plano formado por ambos hilos, siendo b=20 cmb = 20\,\text{cm}. Expresa el resultado en tesla (T).1,5 pts
b
¿Hay algún punto del eje XX en el que se anule el campo magnético debido a esas corrientes? Razona la respuesta.0,25 pts
c
Si la corriente de uno de los hilos cambiara de sentido, manteniendo su valor ¿se anularía el campo magnético? Razona la respuesta.0,25 pts
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Ejercicio 6

6
2 puntos
Por una cuerda se propaga una onda cuya función matemática, en unidades del Sistema Internacional, es:y(x,t)=0,1sen⁡[2π(5x−3t)]y(x, t) = 0{,}1 \sen [2\pi(5x - 3t)]
a
Determina: el sentido de propagación, la amplitud, la longitud de onda, la frecuencia, el periodo y la velocidad de propagación de dicha onda.1,2 pts
b
Calcula la elongación de un punto de la cuerda que se encuentra en x=0x=0 a los 0,250{,}25 segundos.0,4 pts
c
Halla la velocidad transversal de dicho punto en ese instante.0,4 pts
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Ejercicio 7

7
2 puntos
Un altavoz emite una onda sonora que, a 10 m10\,\text{m} de distancia, tiene una intensidad de 2⋅10−7 W/cm22 \cdot 10^{-7}\,\text{W/cm}^2. Considerando el frente de ondas esférico, determina:
a
El nivel de intensidad sonora que percibe una persona situada a dicha distancia del altavoz.0,5 pts
b
La energía emitida por el altavoz en medio minuto.0,5 pts
c
La intensidad del sonido a una distancia de 20 m20\,\text{m} del altavoz.0,5 pts
d
La amplitud de la vibración a 20 m20\,\text{m} del altavoz, si a 10 m10\,\text{m} es de 2 mm2\,\text{mm}.0,5 pts
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Ejercicio 8

8
2 puntos
Con una lente delgada biconvexa de 33 dioptrías se forma una imagen real, invertida y de tamaño doble que el objeto correspondiente, que es de 2 cm2\,\text{cm} de altura.
a
Dibuja el diagrama de rayos correspondiente y calcula la distancia a la que está el objeto y la distancia a la que se forma la imagen.1 pt
b
Si el objeto se coloca ahora a 10 cm10\,\text{cm} de la lente, justifica mediante el diagrama de rayos correspondiente cuáles serán las características de la imagen formada y calcula su tamaño y su posición.1 pt
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Ejercicio 9

9
2 puntos
Sobre una superficie de aluminio incide radiación electromagnética de longitud de onda 200⋅10−9 m200 \cdot 10^{-9}\,\text{m}. Sabiendo que el trabajo de extracción del aluminio es 4,2 eV4{,}2\,\text{eV}, calcula la energía cinética de los electrones emitidos, el potencial de frenado y la longitud de onda umbral para el aluminio.
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • h=6,6⋅10−34 J⋅sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
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Ejercicio 10

10
2 puntos
Analizando una muestra radiactiva se comprueba que cuando transcurren 3030 días su actividad es una quinta parte de la que tenía al principio.
a
Determina el valor de la constante de desintegración y el periodo de semidesintegración.1 pt
b
Al cabo de 3030 días se mide la actividad de la muestra y se determina que vale 7,88⋅1014 Bq7{,}88 \cdot 10^{14}\,\text{Bq}. ¿Cuántos átomos radiactivos había inicialmente?1 pt
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