Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2015Ordinaria

Física · Cantabria 2015

5 ejercicios

Instrucciones

Datos
  • c=3,0⋅108 m s−1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,7⋅10−27 kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,7⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • me−=9,1⋅10−31 kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0⋅109 N m2 C−2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • qp+=1,6⋅10−19 Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe−=−1,6⋅10−19 Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
El examen incluye tabla constantes como anexo. Elegir una de las dos opciones. No deben resolverse cuestiones de opciones diferentes.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Un satélite de masa describe una órbita circular alrededor de un cierto planeta con un periodo orbital de 326 horas.
Datos
  • Masa del planeta P: MP=6,0⋅1027 kgM_P = 6{,}0 \cdot 10^{27}\,\text{kg}
a
Hallar la distancia al centro del planeta a la que se encuentra el satélite.1 pt
b
Hallar la energía total del satélite.0,5 pts
c
Describir brevemente 'la primera ley de Kepler'.0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

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

Ejercicio 3

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

Ejercicio 4

4
2 puntos
Una carga puntual de +5 μC+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 200 μC200\,\mu\text{C} se fija en el punto (−10,0)(-10, 0).
Datos
  • 1 μC=10−6 C1\,\mu\text{C} = 10^{-6}\,\text{C}
a
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico creado por ese sistema de cargas en el punto (0,0)(0, 0).1 pt
b
Hallar el potencial eléctrico en el punto (0,0)(0, 0).0,5 pts
c
Describir brevemente el 'principio de superposición' para fuerzas eléctricas.0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
Sobre una superficie de un cierto metal M inciden simultáneamente dos radiaciones monocromáticas de longitudes de onda 200 nm200\,\text{nm} y 100 nm100\,\text{nm}, respectivamente. La función trabajo para este metal M es de 8,3 eV8{,}3\,\text{eV}.
Datos
  • Equivalencia 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
a
Determinar la frecuencia umbral de efecto fotoeléctrico para dicho metal y razonar si habría emisión fotoeléctrica para las dos longitudes de onda indicadas.1 pt
b
En su caso, calcular la velocidad máxima de los electrones emitidos.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 1

1
2 puntos
Dos cuerpos puntuales idénticos, de masa 106 kg10^6\,\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
Dibujar y calcular el vector campo gravitatorio producido por estas dos masas en el punto (0,0)(0, 0).1 pt
b
Hallar el potencial gravitatorio, debido a las dos masas, en el punto (0,0)(0, 0).1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 2

2
2 puntos
Por una cuerda se propaga un movimiento ondulatorio caracterizado por la onda (en unidades del SI):y(x,t)=6sen⁡[2π(t9−x6)]y(x, t) = 6 \operatorname{sen} \left[ 2 \pi \left(\frac{t}{9} - \frac{x}{6}\right) \right]
a
Hallar la amplitud, el periodo, la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de esta onda.1 pt
b
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.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 3

3
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 5,0⋅1014 Hz5{,}0 \cdot 10^{14}\,\text{Hz}, con ángulo de incidencia de 30∘30^{\circ}. Determínese:
Datos
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
a
El valor del ángulo que forma el rayo emergente de la lámina de vidrio hacia el líquido con la normal a la misma.1 pt
b
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.0,5 pts
c
Describir brevemente la 'ley de la reflexión'.0,5 pts
Ver este ejercicio

Ejercicio 4

4
2 puntos
Una espira circular de sección 50 cm250\,\text{cm}^2 se encuentra situada en un campo magnético uniforme de módulo B=10 TB = 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.
Datos
  • 1 μC=10−6 C1\,\mu\text{C} = 10^{-6}\,\text{C}
a
Si la espira gira alrededor de su diámetro con una frecuencia de 50 Hz50\,\text{Hz}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.1 pt
b
Si la espira está inmóvil, con su sección perpendicular al campo, y el campo magnético disminuye de forma uniforme hasta hacerse nulo en 0,05 s0{,}05\,\text{s}, determínese la fuerza electromotriz de la corriente inducida en la espira.1 pt
Ver este ejercicio

Ejercicio 5

5
2 puntos
La actividad de una muestra que contiene un cierto elemento radiactivo R es de 8,0⋅1011 Bq8{,}0 \cdot 10^{11}\,\text{Bq}. El período de semidesintegración del elemento R es de 16001600 días.
Datos
  • 1 Bq=1 desintegracioˊn por segundo1\,\text{Bq} = 1\,\text{desintegración por segundo}
a
Hallar el número de núcleos de R en la muestra.1 pt
b
Hallar el número de núcleos radiactivos que quedarán en la muestra al cabo de 64006400 días.0,5 pts
c
Explicar brevemente la relación entre el 'período de semidesintegración de un elemento' y su 'constante de desintegración'.0,5 pts
Ver este ejercicio