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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2017Extraordinaria

Física · Baleares 2017

5 ejercicios

Instrucciones

Elija una de las dos opciones, A o B. Cada pregunta vale dos puntos, a razón de un punto cada apartado.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre gravitación:
Datos
  • MT=5,97×1024 kgM_{\mathrm{T}} = 5{,}97 \times 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_{\mathrm{T}} = 6370\,\text{km}
  • MS=1,99×1030 kgM_{\mathrm{S}} = 1{,}99 \times 10^{30}\,\text{kg}
  • RST=1,50×108 kmR_{\mathrm{ST}} = 1{,}50 \times 10^8\,\text{km}
a
Considerando exclusivamente el campo gravitatorio terrestre, ¿cuál es la velocidad de escape desde la superficie de la Tierra?1 pt
b
Un cuerpo ha alcanzado la velocidad anterior mientras se encuentra a una distancia del Sol igual al radio de la órbita de la Tierra. ¿Tiene este cuerpo la energía suficiente para escapar del campo gravitatorio solar? Razone la respuesta.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Una carga QQ positiva se mueve en una región donde hay un campo eléctrico uniforme E⃗\vec{E}.
a
¿Cómo varía la energía potencial de QQ si se desplaza en la misma dirección y el mismo sentido del campo eléctrico?1 pt
b
¿Cómo varía la energía potencial de QQ si se desplaza en una dirección perpendicular al campo E⃗\vec{E}?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Un cable conductor muy largo, situado sobre el eje OZOZ, transporta una corriente de 20,0 A20{,}0\,\text{A} en el sentido positivo del eje. Un segundo cable también muy largo es paralelo al eje OZOZ y pasa por x=10,0 cmx = 10{,}0\,\text{cm}.
Datos
  • μ0=4π×10−7 N/A2\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7}\,\text{N/A}^2
a
Determine la intensidad de la corriente en el segundo cable sabiendo que el campo magnético es cero en x=4,0 cmx = 4{,}0\,\text{cm}.1 pt
b
¿Cuál es la fuerza por unidad de longitud que actúa sobre cada cable? Dibuje un esquema para indicar la dirección y el sentido de las fuerzas.1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Cuando un rayo de luz incide sobre una superficie plana que separa dos medios, parte de la luz se refleja y parte se refracta. Si el ángulo de reflexión es de 28∘28^\circ, el de refracción es de 35∘35^\circ e el índice de refracción del primer medio vale n1=1,30n_1 = 1{,}30, determine:
a
El índice de refracción del segundo medio.1 pt
b
El ángulo de incidencia para el cual se produce reflexión total.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre radiactividad:
a
Calcule la actividad de una muestra de 5,0 mg5{,}0\,\text{mg} de un núclido que tiene una constante radiactiva λ=3,0×10−9 s−1\lambda = 3{,}0 \times 10^{-9}\,\text{s}^{-1} y masa atómica de 200 u200\,\text{u}.1 pt
Datos
  • 1 u=1,66×10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \times 10^{-27}\,\text{kg}
  • NA=6,022×1023 mol−1N_{\mathrm{A}} = 6{,}022 \times 10^{23}\,\text{mol}^{-1}
b
¿Cuántos años habrán de transcurrir para que la actividad de esta muestra sea un 60 %60\,\% de la inicial?1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Una sonda espacial de masa m=1200 kgm = 1200\,\text{kg} se ha situado en una órbita circular de radio r=6000 kmr = 6000\,\text{km} alrededor de un planeta. Si la energía cinética de la sonda es Ec=5,4×109 JE_c = 5{,}4 \times 10^9\,\text{J}, calcule:
a
El periodo orbital de la sonda.1 pt
b
La masa del planeta.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Un haz de electrones de energía cinética 5,0 keV5{,}0\,\text{keV} atraviesa sin desviarse una zona donde hay un campo eléctrico E⃗\vec{E} y un campo magnético B⃗\vec{B}; ambos campos son uniformes, perpendiculares entre sí y al haz de electrones. Si el módulo del campo magnético vale B=2,3×10−3 TB = 2{,}3 \times 10^{-3}\,\text{T}, determine:
Datos
  • me=9,11×10−31 kg=0,511 MeV/c2m_{\mathrm{e}} = 9{,}11 \times 10^{-31}\,\text{kg} = 0{,}511\,\text{MeV}/c^2
a
La velocidad de los electrones.1 pt
b
El valor del campo eléctrico.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Una explosión libera 107 J10^7\,\text{J} de energía en 11 segundo; el 50 %50\,\% de esta energía se convierte en ondas sonoras.
Datos
  • I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2
a
Si el sonido se propaga formando frentes de onda esféricos, ¿cuál es la intensidad de la onda a 110 m110\,\text{m} del foco de la explosión?1 pt
b
¿Cuál es el nivel acústico del ruido a esta distancia?1 pt
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Una lente convergente forma una imagen de tamaño doble de un objeto real. Si la imagen queda 60 cm60\,\text{cm} más allá de la lente, calcule:
a
La distancia del objeto a la lente.1 pt
b
La distancia focal de la lente.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Un núcleo de X49118X2492118In\ce{^{118}_{49}In} absorbe un neutrón y se transforma en el isótopo X50119X2502119Sn\ce{^{119}_{50}Sn} y partículas adicionales.
a
Indique cuáles son las partículas adicionales.1 pt
b
Escriba la reacción ajustada.1 pt
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