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la cuevadel empollón
FísicaGaliciaPAU 2010Ordinaria

Física · Galicia 2010

6 ejercicios

Instrucciones

El alumno elegirá una de las dos opciones.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
4 puntos
a
Dos satélites AA y BB de masas mAm_A y mBm_B (mA<mBm_A < m_B), giran alrededor de la Tierra en una órbita circular de radio RR; a) los dos tienen la misma energía mecánica; b) AA tiene menor energía potencial y menor energía cinética que BB; c) AA tiene mayor energía potencial y menor energía cinética que BB.1 pt
b
Una onda armónica estacionaria se caracteriza por: a) tener frecuencia variable; b) transportar energía; c) formar nodos y vientres.1 pt
Gráfica de una onda estacionaria en una cuerda mostrando nodos y vientres.
c
La luz visible abarca un rango de frecuencias que va desde (aproximadamente) 4,3⋅10144{,}3 \cdot 10^{14} Hz (rojo) hasta 7,5⋅10147{,}5 \cdot 10^{14} Hz (ultravioleta); ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?: a) la luz roja tiene menor longitud de onda que la ultravioleta; b) la ultravioleta es la más energética del espectro visible; c) ambas aumentan la longitud de onda en un medio con mayor índice de refracción que el aire.1 pt
d
En la práctica de la lente convergente, dibuja la marcha de los rayos si el objeto se coloca: a) en el foco, b) entre el foco y el centro óptico de la lente.1 pt
Diagrama de rayos para una lente convergente con objeto en el foco y entre el foco y el centro óptico.
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Ejercicio 2

2
3 puntos
Datos
  • qe=−1,6⋅10−19q_e = -1{,}6 \cdot 10^{-19} C
  • h=6,63⋅10−34h = 6{,}63 \cdot 10^{-34} J s
  • 1A˚=10−101 \mathring{\mathrm{A}} = 10^{-10} m
  • c=3⋅108c = 3 \cdot 10^8 m s−1^{-1}
a
La longitud de onda máxima, capaz de producir efecto fotoeléctrico en un metal, es 4500 A˚\mathring{\mathrm{A}}: calcula el trabajo de extracción.1 pt
b
El potencial de frenado si la luz incidente es de λ=4000A˚\lambda = 4000 \mathring{\mathrm{A}}.1 pt
c
¿Habría efecto fotoeléctrico con luz de 5⋅10145 \cdot 10^{14} Hz? (Datos: qe=−1,6⋅10−19q_e = -1{,}6 \cdot 10^{-19} C; h=6,63⋅10−34h = 6{,}63 \cdot 10^{-34} J s; 1A˚=10−101 \mathring{\mathrm{A}} = 10^{-10} m; c=3⋅108c = 3 \cdot 10^8 m s−1^{-1}).1 pt
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Ejercicio 3

3
3 puntos
Datos
  • K=9⋅109K = 9 \cdot 10^9 N m2^2 C−2^{-2}
  • 1 μC=10−61 \ \mu\mathrm{C} = 10^{-6} C
a
Tres cargas eléctricas de +1 μC+1 \ \mu\mathrm{C} están en los puntos A(-1,0), B(0,2) y C(0,-2) (metros): calcula en D(0,0) y en F(2,0) el campo eléctrico.1 pt
b
El potencial eléctrico.1 pt
c
Si en D(0,0) se coloca una tercera carga q′q' de +1 μC+1 \ \mu\mathrm{C} y de 10 g de masa, sometida solo a la acción electrostática de las otras tres, calcula la velocidad con la que llega al punto F(2,0). (K = 9⋅1099 \cdot 10^9 N m2^2 C−2^{-2}; 1 μC=10−61 \ \mu\mathrm{C} = 10^{-6} C).1 pt
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Ejercicio 7

7
4 puntos
a
Cuando un rayo de luz monocromática pasa desde el aire al agua (nagua=4/3n_{\text{agua}} = 4/3), se produce un cambio: a) en la frecuencia; b) en la longitud de onda; c) en la energía.1 pt
b
En una fusión nuclear: a) no se precisa energía de activación; b) intervienen átomos pesados; c) se libera energía debido al defecto de masa.1 pt
c
Haz un esquema de un generador elemental de corriente alterna con una bobina y un imán, en el que: a) la bobina rota con respecto al campo magnético BB; b) la sección de la bobina se desplaza paralelamente a BB; c) la bobina está fija y es atravesada por un campo BB constante.1 pt
Esquema de un generador elemental de corriente alterna con bobina e imán.
d
Comenta brevemente la influencia que tienen en la medida de gg con un péndulo: la amplitud de las oscilaciones, el número de medidas, la masa del péndulo.1 pt
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Ejercicio 8

8
3 puntos
Datos
  • g0=9,8g_0 = 9{,}8 m s−2^{-2}
  • RT=6370R_T = 6370 km
a
Un satélite artificial de 500 kg describe una órbita circular alrededor de la Tierra con un radio de 2⋅1042 \cdot 10^4 km. Calcula la velocidad orbital y el período.1 pt
b
La energía mecánica y la potencial.1 pt
c
Si por fricción se pierde algo de energía, ¿qué le ocurre al radio y a la velocidad? (datos g0=9,8g_0 = 9{,}8 m s−2^{-2}; RT=6370R_T = 6370 km).1 pt
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Ejercicio 9

9
3 puntos
a
Un objeto de 100 g, unido a un resorte de k=500k = 500 N m−1^{-1}, realiza un movimiento armónico simple en un plano horizontal. La energía total es de 5 J. Calcula la amplitud.1 pt
b
La velocidad máxima y la frecuencia de la oscilación.1 pt
c
Indica cualitativamente en una gráfica cómo varían la energía total, cinética y potencial con la elongación xx.1 pt
Gráfica de energías total, cinética y potencial en función de la elongación para un MAS.
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Ejercicio 4

4
4 puntos
a
Según la ley de Faraday-Lenz, un campo magnético BB induce fuerza electromotriz en una espira plana: a) si un BB constante atraviesa el plano de la espira en reposo; b) si un BB variable es paralelo al plano de la espira; c) si un BB variable atraviesa el plano de la espira en reposo.1 pt
b
Si con un instrumento óptico se forma una imagen virtual, derecha y de mayor tamaño que el objeto, se trata de: a) una lente divergente; b) un espejo convexo; c) una lente convergente.1 pt
c
¿Cuál de las siguientes reacciones nucleares es correcta?: a) X92235X2922235U+X01X2021n→X56141X2562141Ba+X3692X236292Kr+3 X01X2021n\ce{^{235}_{92}U} + \ce{^{1}_{0}n} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{141}_{56}Ba} + \ce{^{92}_{36}Kr} + \ce{3 ^{1}_{0}n}; b) X12X2122H+X13X2123H→X24X2224He+2 X01X2021n\ce{^{2}_{1}H} + \ce{^{3}_{1}H} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{4}_{2}He} + \ce{2 ^{1}_{0}n}; c) X510X25210B+X01X2021n→X37X2327Li+X12X2122H\ce{^{10}_{5}B} + \ce{^{1}_{0}n} \mathrel{\ce{->}} \ce{^{7}_{3}Li} + \ce{^{2}_{1}H}.1 pt
d
Describe brevemente el procedimiento empleado en el laboratorio para medir la constante elástica de un resorte por el método estático.1 pt
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Ejercicio 5

5
3 puntos
Datos
  • g0=9,80g_0 = 9{,}80 m s−2^{-2}
  • RL=1700R_L = 1700 km
a
Las relaciones entre las masas y los radios de la Tierra y la Luna son: MT/ML=79,63M_T/M_L = 79{,}63 y RT/RL=3,66R_T/R_L = 3{,}66; calcula la gravedad en la superficie de la Luna.1 pt
b
Calcula la velocidad de un satélite girando alrededor de la Luna en una órbita circular de 2300 km de radio.1 pt
c
¿Dónde es mayor el período de un péndulo de longitud ll, en la Tierra o en la Luna? (Datos: g0=9,80g_0 = 9{,}80 m s−2^{-2}; RL=1700R_L = 1700 km).1 pt
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Ejercicio 6

6
3 puntos
a
La ecuación de una onda es y(t,x)=0,2sen⁡π(100t−0,1x)y(t, x) = 0{,}2 \operatorname{sen} \pi(100t - 0{,}1x); calcula la frecuencia, el número de ondas kk, la velocidad de propagación y la longitud de onda.1 pt
b
Para un tiempo fijo tt, ¿qué puntos de la onda están en fase con el punto que se encuentra en x=10x = 10 m?1 pt
c
Para una posición fija xx, ¿para qué tiempos el estado de vibración de ese punto está en fase con la vibración para t=1t = 1 s?1 pt
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Ejercicio 10

10
4 puntos
a
Si la Tierra se contrae reduciendo su radio a la mitad y manteniendo la masa: a) la órbita alrededor del Sol será la mitad; b) el período de un péndulo será la mitad; c) el peso de los cuerpos será el doble.1 pt
b
En el fondo de una piscina hay un foco de luz. Observando la superficie del agua se vería luz: a) en toda la piscina; b) solo en el punto encima del foco; c) en un círculo de radio RR alrededor del punto encima del foco.1 pt
c
Cuando se compara la fuerza eléctrica entre dos cargas, con la gravitatoria entre dos masas (cargas y masas unitarias y la distancia unidad): a) ambas son siempre atractivas; b) son de un orden de magnitud semejante; c) las dos son conservativas.1 pt
d
Con un banco óptico de longitud ll, se observa que la imagen producida por una lente convergente es siempre virtual. Explica qué ocurre.1 pt
Diagrama de rayos para una lente convergente con objeto dentro de la distancia focal, formando imagen virtual.
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Ejercicio 11

11
3 puntos
Datos
  • NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23} mol−1^{-1}
  • masa atómica del 14C=14^{14}\mathrm{C} = 14 g⋅\cdotmol−1^{-1}
a
El Carbono 14 tiene un período de semidesintegración T=5730T = 5730 años. Una muestra tiene una actividad de 6⋅1086 \cdot 10^8 desintegraciones/minuto. Calcula la masa inicial de la muestra.1 pt
b
Su actividad dentro de 5000 años.1 pt
c
Explica por qué se usa este isótopo para estimar la edad de yacimientos arqueológicos. (Dato NA=6,02⋅1023N_A = 6{,}02 \cdot 10^{23} mol−1^{-1}; masa atómica del 14C=14^{14}\mathrm{C} = 14 g⋅\cdotmol−1^{-1}).1 pt
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Ejercicio 12

12
3 puntos
a
Una onda armónica se propaga en dirección xx con velocidad v=10v = 10 m/s, amplitud A=3A = 3 cm y frecuencia ν=50\nu = 50 s−1^{-1}. Calcula la ecuación de la onda.1 pt
b
La velocidad y aceleración máxima de un punto de la trayectoria.1 pt
c
Para un tiempo fijo tt, ¿qué puntos de la onda están en fase con el punto x=10x = 10 m?1 pt
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