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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2015Ordinaria

Física · Cantabria 2015

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3,0108m s1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,71027kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,71011N m2kg2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • me=9,11031kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0109N m2C2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • qp+=1,61019Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,61034J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe=1,61019Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
Un satélite de masa describe una órbita circular alrededor de un cierto planeta con un periodo orbital de 326 horas.
a)1 pts
Hallar la distancia al centro del planeta a la que se encuentra el satélite.
b)0,5 pts
Hallar la energía total del satélite.
c)0,5 pts
Describir brevemente 'la primera ley de Kepler'.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Dos cuerpos puntuales idénticos, de masa 106kg10^6\,\text{kg} cada uno, se encuentran fijados en los puntos (100,0)(100, 0) y (100,0)(-100, 0), respectivamente, de un cierto sistema de referencia. Todas las distancias se dan en metros.
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo gravitatorio producido por estas dos masas en el punto (0,0)(0, 0).
b)1 pts
Hallar el potencial gravitatorio, debido a las dos masas, en el punto (0,0)(0, 0).

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Un sistema elástico, constituido por un cuerpo de masa 10g10\,\text{g} unido a un muelle, realiza un movimiento armónico simple con un período de oscilación de 4,45s4{,}45\,\text{s}. La energía total del sistema es de 60J60\,\text{J}.
a)1 pts
¿Cuál es la constante elástica del muelle?
b)1 pts
¿Cuál es la amplitud del movimiento oscilatorio de la masa?

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda (en unidades del SI): y(x,t)=6sen[2π(t9x6)]y(x, t) = 6 \operatorname{sen} \left[ 2 \pi \left(\frac{t}{9} - \frac{x}{6}\right) \right]
a)1 pts
Hallar la amplitud, el periodo, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de esta onda.
b)1 pts
Hallar la distancia a la que se encuentran en un instante dado dos puntos de esa cuerda que tienen una diferencia de fase entre ellos de 3π3\pi radianes.

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Se dispone de un espejo cóncavo de radio R=50cmR = 50\,\text{cm}. Calcúlese, dibujando previamente un trazado de rayos cualitativo:
a)1 pts
la posición y altura de la imagen formada por el espejo si el objeto tiene una altura de 5cm5\,\text{cm} y se encuentra situado delante del espejo a una distancia de 25cm25\,\text{cm}.
b)1 pts
la posición y altura de la imagen formada por el espejo si el objeto tiene una altura de 5cm5\,\text{cm} y se encuentra situado delante del espejo a una distancia de 100cm100\,\text{cm}.

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Una lámina horizontal de vidrio de índice de refracción nv=1,5n_v = 1{,}5 de caras plano-paralelas, con aire encima (na=1,0n_a = 1{,}0), reposa sobre una capa de un líquido de índice de refracción nl=1,3n_l = 1{,}3. Sobre la lámina de vidrio incide un rayo de luz monocromática de frecuencia 5,01014Hz5{,}0 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, con ángulo de incidencia de 3030^{\circ}. Determínese:
a)1 pts
El valor del ángulo que forma el rayo emergente de la lámina de vidrio hacia el líquido con la normal a la misma.
b)0,5 pts
La longitud de onda de la luz que atraviesa el vidrio, sabiendo que la frecuencia de la luz incidente y la frecuencia de la luz refractada son iguales.
c)0,5 pts
Describir brevemente la 'ley de la reflexión'.

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
Una carga puntual de +5μC+5\,\mu\text{C} se sitúa en el punto (0,10)(0, 10) de un sistema de referencia (todas las distancias se dan en metros). Otra carga de 200μC200\,\mu\text{C} se fija en el punto (10,0)(-10, 0).
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico creado por ese sistema de cargas en el punto (0,0)(0, 0).
b)0,5 pts
Hallar el potencial eléctrico en el punto (0,0)(0, 0).
c)0,5 pts
Describir brevemente el 'principio de superposición' para fuerzas eléctricas.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Una espira circular de sección 50cm250\,\text{cm}^2 se encuentra situada en un campo magnético uniforme de módulo B=10TB = 10\,\text{T}, siendo el eje perpendicular al plano de la espira y que pasa por el centro de la misma inicialmente paralelo a las líneas del campo magnético.
a)1 pts
Si la espira gira alrededor de su diámetro con una frecuencia de 50Hz50\,\text{Hz}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.
b)1 pts
Si la espira está inmóvil, con su sección perpendicular al campo, y el campo magnético disminuye de forma uniforme hasta hacerse nulo en 0,05s0{,}05\,\text{s}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
Sobre una superficie de un cierto metal M inciden simultáneamente dos radiaciones monocromáticas de longitudes de onda 200nm200\,\text{nm} y 100nm100\,\text{nm}, respectivamente. La función trabajo para este metal M es de 8,3eV8{,}3\,\text{eV}.
a)1 pts
Determinar la frecuencia umbral de efecto fotoeléctrico para dicho metal y razonar si habría emisión fotoeléctrica para las dos longitudes de onda indicadas.
b)1 pts
En su caso, calcular la velocidad máxima de los electrones emitidos.

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La actividad de una muestra que contiene un cierto elemento radiactivo R es de 8,01011Bq8{,}0 \cdot 10^{11}\,\text{Bq}. El período de semidesintegración del elemento R es de 16001600 días.
a)1 pts
Hallar el número de núcleos de R en la muestra.
b)0,5 pts
Hallar el número de núcleos radiactivos que quedarán en la muestra al cabo de 64006400 días.
c)0,5 pts
Explicar brevemente la relación entre el 'período de semidesintegración de un elemento' y su 'constante de desintegración'.