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la cuevadel empollón
FísicaAragónPAU 2021Ordinaria

Física · Aragón 2021

8 ejercicios

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Una masa de 3kg3\,\text{kg} está unida a un muelle horizontal cuya constante recuperadora es K=12N/mK = 12\,\text{N/m}. El muelle se estira 4cm4\,\text{cm} desde la posición de equilibrio (x=0x = 0) y se deja en libertad. Determina:
a)0,5 pts
La expresión de la posición de la masa en función del tiempo, x=x(t)x = x(t) considerando t=0t=0 cuando atraviesa el punto en el que la velocidad es máxima.
b)1 pts
Los módulos de la velocidad y de la aceleración de la masa en un punto situado a 2cm2\,\text{cm} de la posición de equilibrio.
c)1 pts
La energía mecánica del sistema oscilante.

Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Considera una cuerda de una guitarra de una longitud L=1,0mL = 1{,}0\,\text{m}. Cuando se excita transversalmente con una frecuencia f=120Hzf = 120\,\text{Hz} se forma una onda estacionaria con dos vientres.
a)1,25 pts
Calcula la longitud de onda y la velocidad de propagación de ondas en dicha cuerda.
b)1,25 pts
¿Para qué frecuencia inferior a la dada se formará onda estacionaria en la cuerda?

Ejercicio 3

3
2,5 puntos
La Estación Espacial Internacional (ISS) realiza 15,4915{,}49 revoluciones por día alrededor de la Tierra. Considerando que sigue una órbita aproximadamente circular:
a)1 pts
Escribe y comenta la ley de Gravitación Universal.
b)0,75 pts
¿A qué altura por encima de la superficie terrestre se encuentra la estación espacial ISS?
c)0,75 pts
¿A qué velocidad se desplaza?

Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Un satélite artificial con una masa de 5000kg5000\,\text{kg} está en órbita circular alrededor de la Tierra con una velocidad orbital de 7563m/s7563\,\text{m/s}. Calcular:
a)1 pts
Explica el concepto de campo gravitatorio.
b)0,75 pts
La altura de la órbita sobre la superficie terrestre y su periodo de revolución.
c)0,75 pts
La energía que tendría que ganar para salir del campo gravitatorio terrestre.

Ejercicio 5

5
2,5 puntos
Dos pequeñas esferas, de masa m=5gm = 5\,\text{g} y con carga qq, cada una, se suspenden del mismo punto mediante hilos iguales, de masa despreciable y longitud L=0,5mL = 0{,}5\,\text{m}, en presencia del campo gravitatorio terrestre.
a)1 pts
Escribe y comenta la Ley de Coulomb.
b)1,5 pts
¿Cuál debe ser el valor de la carga qq para que, en equilibrio, los hilos formen un ángulo α=90\alpha = 90^\circ?

Ejercicio 6

6
2,5 puntos
a)1 pts
¿Qué fuerza actúa sobre una partícula, de masa mm y carga eléctrica qq, que penetra con velocidad v\vec{v} en una región del espacio donde existe un campo magnético B\vec{B} uniforme? Explica dicha ecuación analizando cómo intervienen cada una de las magnitudes que determinan la fuerza creada por el campo magnético.
b)1,5 pts
Un protón y un electrón se mueven perpendicularmente a un campo magnético uniforme, con igual velocidad. ¿Qué tipo de trayectoria realiza cada uno de ellos? Determina la relación entre los radios que describe cada una de las partículas.

Ejercicio 7

7
2,5 puntos
a)1 pts
Enuncia y explica la Ley de desintegración exponencial radiactiva.
b)1,5 pts
Para realizar una tomografía de emisión de positrones (PET) a un paciente, se inyecta un contraste con X18X2218F\ce{^{18}F}, que es un isótopo radiactivo. Este isótopo del flúor tiene un periodo de semidesintegración de 76,176{,}1 minutos. ¿Al cabo de cuánto tiempo quedará en el organismo del paciente sólo el 10%10\% de la cantidad inicial?

Ejercicio 8

8
2,5 puntos
a)1 pts
Explica qué es una lente convergente y una lente divergente. ¿Dónde están situados los focos objeto e imagen en cada una de ellas?
b)1 pts
Un objeto de 1cm1\,\text{cm} de altura se sitúa a 10cm10\,\text{cm} delante de una lente convergente de 5cm5\,\text{cm} de distancia focal. Determina la posición, tamaño y tipo (real o virtual) de la imagen formada.
c)0,5 pts
Realiza el trazado de rayos correspondiente para obtener la posición y tamaño de la imagen.