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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2021Ordinaria

Física · Murcia 2021

12 ejercicios

Instrucciones

Escoja dos preguntas de entre las cuatro propuestas en cada bloque (Teoría, Cuestiones, Problemas), es decir, dos teóricas, dos cuestiones y dos problemas. En el caso de que responda a más de las que se piden, solo se corregirán las dos primeras que se hayan respondido.

Ejercicio 1 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

1BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Energía potencial gravitatoria.
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Ejercicio 1 · BLOQUE II. CUESTIONES

1BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

Se sitúan 3 cargas puntuales qAq_A, qBq_B y qCq_C en los puntos A(0,2,0)A(0,2,0), B(2,0,0)B(2,0,0) y C(0,0,0)C(0,0,0) respectivamente. Razonar cuánto debe valer qBq_B y qCq_C en función de qAq_A para que el campo eléctrico se anule en el punto D(1,1,0)D(1,1,0).
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Ejercicio 1 · BLOQUE III. PROBLEMAS

1BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

El pasado 21 de diciembre se produjo una conjunción entre Júpiter y Saturno, consistente en que desde la Tierra ambos planetas se veían juntos casi como un único punto. Ello es debido a que en ese momento la Tierra, Júpiter y Saturno estaban en una misma recta.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • masa del Sol=2⋅1030 kg\text{Sol} = 2 \cdot 10^{30}\,\text{kg}
  • masa de Júpiter =1,9⋅1027 kg= 1{,}9 \cdot 10^{27}\,\text{kg}
  • masa de Saturno =5,7⋅1026 kg= 5{,}7 \cdot 10^{26}\,\text{kg}
  • masa de la Tierra =6,0⋅1024 kg= 6{,}0 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • distancia Tierra-Sol =1,5⋅108 km= 1{,}5 \cdot 10^8\,\text{km}
  • distancia Sol-Júpiter =7,8⋅108 km= 7{,}8 \cdot 10^8\,\text{km}
  • distancia Sol-Saturno =14,3⋅108 km= 14{,}3 \cdot 10^8\,\text{km}
a
Determinar el periodo orbital de Júpiter en años.1 pt
b
Determinar la fuerza gravitatoria que Júpiter y Saturno ejercían sobre la Tierra ese día.1 pt
c
Si solo consideramos la influencia de Júpiter y Saturno, determinar la distancia respecto de Saturno sobre la recta que los une en que la fuerza gravitatoria es nula.1 pt
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Ejercicio 2 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

2BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Inducción electromagnética: leyes de Faraday y Lenz.
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Ejercicio 2 · BLOQUE II. CUESTIONES

2BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

Por un cable de fibra óptica por el que nos llega la señal de internet a casa se propaga una onda electromagnética cuyo campo eléctrico viene dado por E=E0cos⁡(104x−2⋅1015t)E = E_0 \cos(10^4 x - 2 \cdot 10^{15} t), con xx dado en mm y tt en segundos. Determinar el índice de refracción del material del cable.
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Ejercicio 2 · BLOQUE III. PROBLEMAS

2BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

Una manera de determinar la masa del virus SARS-CoV-2, causante de la enfermedad Covid-19, es mediante un espectrómetro de masas.
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • carga del electrón =1,6⋅10−19 C= 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • masa del electrón =9,1⋅10−31 kg= 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Primero un haz de electrones de 70 eV70\,\text{eV} de energía cinética cada uno impacta contra una “nube” de virus arrancando un electrón de cada virus. Determinar la cantidad de movimiento y la longitud de onda de un electrón del haz antes del impacto.1 pt
b
Posteriormente los virus ionizados, inicialmente en reposo, se aceleran mediante una diferencia de potencial, ΔV\Delta V. Obtener la expresión de la velocidad que adquieren en función de ΔV\Delta V, la carga del virus ionizado, qq, y su masa, mm.1 pt
c
Finalmente se aplica un campo magnético de 2,4 T2{,}4\,\text{T} perpendicular a la velocidad del virus y se determina que el radio descrito por estos es de 1473 m1473\,\text{m}. Obtener la masa del virus SARS-CoV-2 sabiendo que el valor de ΔV\Delta V, descrito en el apartado anterior, es 1000 V1000\,\text{V}.1 pt
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Ejercicio 3 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

3BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Leyes de la reflexión y la refracción.
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Ejercicio 3 · BLOQUE II. CUESTIONES

3BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

Razonar gráficamente la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: “Las imágenes formadas por una lente convergente siempre son reales”.
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Ejercicio 3 · BLOQUE III. PROBLEMAS

3BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

Un tenor es un cantante de ópera que puede cantar emitiendo sonido de entre 120120 y 520 Hz520\,\text{Hz}, mientras que una soprano puede emitir entre 260260 y 1300 Hz1300\,\text{Hz}.
Datos
  • I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2
a
Razonar quién puede emitir una menor longitud de onda y dar su valor.1 pt
b
Si, cuando cantan individualmente, un tenor se oye a 1 m1\,\text{m} de distancia con una sonoridad (o nivel de intensidad acústica) de 102 dB102\,\text{dB} y la soprano 98 dB98\,\text{dB}, calcular la potencia acústica que emite cada cantante.1 pt
c
Calcular a qué distancia una persona normal dejará de escuchar a los dos cantantes cuando cantan a la vez, (suponiendo que no hay pérdida de intensidad por absorción en el aire).1 pt
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Ejercicio 4 · BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

4BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA
1 punto
Bloque IPreguntas de teoría

Elija dos preguntas de este bloque.

Relatividad especial. Postulados y repercusiones.
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Ejercicio 4 · BLOQUE II. CUESTIONES

4BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos cuestiones de este bloque.

La proporción de carbono-14 en la madera de un sarcófago egipcio es un 60%60\% del que tenía originalmente. Sabiendo que el periodo de semidesintegración (o semiperiodo) del carbono-14 es 57305730 años, determinar la edad del sarcófago.
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Ejercicio 4 · BLOQUE III. PROBLEMAS

4BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos problemas de este bloque.

En la tabla se muestra, en electronvoltios, el trabajo de extracción, W0W_0, (o función de trabajo) para el efecto fotoeléctrico de distintos metales. Considérese una lámpara led que emite luz de 283 nm283\,\text{nm} que incide sobre una lámina de aluminio arrancando electrones.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • masa del electrón =9,1⋅10−31 kg= 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
metalW0W_0 (eV)
cesio2.1
aluminio4.1
oro5.1
platino6.4
a
Calcular la frecuencia de la luz emitida por el led.1 pt
b
Calcular la velocidad de los electrones arrancados.1 pt
c
Razonar para qué metales de la tabla no se emitirán electrones si incide luz de la lámpara led.1 pt
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