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la cuevadel empollón
FísicaMadridPAU 2017Ordinaria

Física · Madrid 2017

10 ejercicios90 min de duración

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Se desea situar un satélite de 120 kg de masa en una órbita circular, alrededor de la Tierra, a 150 km de altura.
a)1 pts
Determine la velocidad inicial mínima requerida para que alcance dicha altura.
b)1 pts
Una vez alcanzada dicha altura, calcule la energía adicional necesaria para que orbite.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Considérese una masa M=50kgM = 50\,\text{kg} situada en el origen de coordenadas. Bajo la acción del campo gravitatorio creado por dicha masa, determine:
a)1 pts
El trabajo requerido para mover una masa m1=2kgm_1 = 2\,\text{kg} desde P1=(1,0,0)mP_1 = (1, 0, 0)\,\text{m} a P2=(3,4,0)mP_2 = (3, 4, 0)\,\text{m}.
b)1 pts
La energía cinética de una partícula de masa m2=3kgm_2 = 3\,\text{kg} que, partiendo del reposo, se mueve desde el punto P3=(9/2,6,0)mP_3 = (9/2, 6, 0)\,\text{m} al punto P2P_2.

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Una onda armónica transversal de amplitud A=0,2mA = 0{,}2\,\text{m}, longitud de onda λ=0,1m\lambda = 0{,}1\,\text{m} y frecuencia f=15kHzf = 15\,\text{kHz} se propaga en el sentido positivo del eje X. En el origen, x=0x = 0, y en el instante inicial, t=0t = 0, la velocidad de oscilación es máxima con sentido negativo. Determine:
a)1 pts
La expresión matemática de la onda.
b)1 pts
La elongación del punto x=0,3mx = 0{,}3\,\text{m} en el instante t=2st = 2\,\text{s}.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Para determinar la profundidad de una cueva se emite una onda sonora esférica de 10 W y se observa que al cabo de 3 s se escucha el eco. Admitiendo que la cueva es suficientemente amplia para despreciar las reflexiones en las paredes laterales, determine, despreciando los efectos de la absorción:
a)1 pts
La profundidad de la cueva.
b)1 pts
La intensidad de la onda sonora al llegar al fondo de la cueva.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
En el semiespacio definido por z0z \geq 0 existe un campo eléctrico uniforme dado por E=5000kN/C\vec{E} = 5000\vec{k}\,\text{N/C}. Determine:
a)1 pts
La diferencia de potencial entre los puntos P1(1,2,3)mP_1(1, 2, 3)\,\text{m} y P2(2,4,3)mP_2(2, 4, 3)\,\text{m}.
b)1 pts
El trabajo requerido para llevar una carga q=5μCq = 5\,\mu\text{C}, desde el punto P2(2,4,3)mP_2(2, 4, 3)\,\text{m} al P3(1,1,1)mP_3(1, 1, 1)\,\text{m}.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Dos hilos indefinidos y paralelos separados una distancia dd transportan corrientes de igual intensidad II y en el mismo sentido. Determine:
a)1 pts
El módulo, dirección y sentido de los campos magnéticos que cada uno de los hilos crea en el otro e ilústrelos en una figura.
b)1 pts
La distancia dd a la que deben estar los hilos para que la fuerza por unidad de longitud entre ellos sea de 105N/m10^{-5}\,\text{N/m} sabiendo que la intensidad que circula por los hilos es I=5AI = 5\,\text{A}.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
En una lente delgada convergente:
a)1 pts
¿Dónde hay que situar un objeto para obtener su imagen a 3 cm de la lente, 2 veces mayor e invertida? ¿Cuánto vale la distancia focal de la lente?
b)1 pts
Trace el diagrama de rayos para un objeto situado a una distancia de la lente menor que su distancia focal.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Un haz de luz incide desde un medio con índice de refracción n1=1,8n_1 = 1{,}8 sobre la superficie plana de separación con otro medio de índice de refracción n2=1,5n_2 = 1{,}5. Si la longitud de onda en el primer medio es de 500 nm:
a)1 pts
Determine la velocidad de propagación y la frecuencia del haz en ambos medios así como la longitud de onda en el segundo.
b)1 pts
¿Cuál tendría que ser el ángulo de incidencia para que no hubiera refracción?

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Responda a las siguientes cuestiones sobre física moderna:
a)1 pts
¿Qué energía cinética, expresada en keV, tiene que tener un protón para que la longitud de onda asociada sea λ=41013m\lambda = 4 \cdot 10^{-13}\,\text{m}?
b)1 pts
¿Cuál tendría que ser la longitud de onda de un fotón que en el vacío tuviera la misma energía que el protón?

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una onda electromagnética de 280 nm incide sobre un metal cuyo trabajo de extracción es W0=4,08eVW_0 = 4{,}08\,\text{eV}. Determine:
a)1 pts
La energía cinética máxima con la que pueden ser emitidos los electrones.
b)1 pts
El potencial eléctrico requerido para frenar a todos los electrones emitidos.