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la cuevadel empollón
FísicaCanariasPAU 2021Ordinaria

Física · Canarias 2021

16 ejercicios

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1A · Cuestiones
Cuestiones
Obtenga la expresión de la velocidad que debe tener un cuerpo para escapar de un planeta de masa M y radio R ¿Cuánto vale la velocidad de escape del planeta Marte?

Ejercicio 1 · A · Problemas

1A · Problemas
ProblemasCampo Eléctrico y Magnético

Elegir un problema entre el 1 y el 2.

Una carga puntual de 106C10^{-6}\,\text{C} está situada en el punto A (0,2) de un sistema cartesiano. Otra carga puntual de 106C10^{-6}\,\text{C} está situada en el punto B (0,-2). Las coordenadas están expresadas en metros. Calcule:
a)
El potencial electrostático en el punto C (2,0).
b)
El vector intensidad de campo eléctrico en el punto C (2,0).
c)
El trabajo realizado por el campo para llevar una carga puntual de 1C desde el punto C (2,0) al punto D (0,0).

Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1B · Cuestiones
Cuestiones
Escriba la ecuación de una onda transversal armónica (sinusoidal) que se propaga por una cuerda de izquierda a derecha, si se sabe que la velocidad de propagación vale 4m/s4\,\text{m/s}, su longitud de onda 2m2\,\text{m}, su amplitud 0,8m0{,}8\,\text{m} y su fase inicial es nula.

Ejercicio 1 · B · Problemas

1B · Problemas
ProblemasCampo Gravitatorio

Elegir un problema entre el 1 y el 2.

Un pequeño satélite artificial de 2000kg2000\,\text{kg} de masa describe una órbita circular alrededor de la Tierra cada 9090 minutos. Calcule:
a)
La altura sobre la superficie de la Tierra a la que se encuentra el satélite.
b)
La velocidad y la aceleración del satélite en su órbita.
c)
La energía que se necesita suministrar al satélite para posicionarlo en una nueva órbita circular situada a 500km500\,\text{km} sobre la superficie de la Tierra.

Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2A · Cuestiones
Cuestiones
Enuncie la Ley de Faraday-Henry y Lenz. Aplíquela para calcular la fuerza electromotriz inducida en una espira, sabiendo que el flujo magnético a través de la espira viene dado por Φ(t)=5cos(10πt)T m2\Phi(t) = 5 \cdot \cos(10\pi t)\,\text{T m}^2.

Ejercicio 2 · A · Problemas

2A · Problemas
ProblemasCampo Eléctrico y Magnético

Elegir un problema entre el 1 y el 2.

Un electrón penetra perpendicularmente (en el sentido positivo del eje OY) en una región donde existe un campo magnético uniforme de valor 102T10^{-2}\,\text{T} (en el sentido positivo del eje OX). Sabiendo que el electrón describe una trayectoria circular de 12cm12\,\text{cm} de radio, calcule:
a)
La fuerza que ejerce el campo magnético sobre el electrón e indique su dirección y sentido.
b)
La energía cinética del electrón en eV.
c)
El número de vueltas que da el electrón en 103s10^{-3}\,\text{s}.

Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2B · Cuestiones
Cuestiones
Calcule la fuerza con la que se atraen un protón y un electrón separados entre sí una distancia de 2106m2 \cdot 10^{-6}\,\text{m} ¿Cuál es la energía potencial electrostática de este sistema de dos cargas?

Ejercicio 2 · B · Problemas

2B · Problemas
ProblemasCampo Gravitatorio

Elegir un problema entre el 1 y el 2.

En la superficie de un planeta de 2000km2000\,\text{km} de radio la aceleración de la gravedad es de 4m/s24\,\text{m/s}^2. A una altura de 6104km6 \cdot 10^4\,\text{km} sobre la superficie del planeta se mueve, en una órbita circular, un satélite con una masa de 500kg500\,\text{kg}. Calcule:
a)
La masa del planeta.
b)
La velocidad del satélite en la órbita.
c)
La energía total del satélite a dicha altura.

Ejercicio 3 · A · Cuestiones

3A · Cuestiones
Cuestiones
Considere una lente divergente. Dibuje el diagrama de rayos para formar la imagen de un objeto de altura h situado a una distancia d de la lente, en el caso en que d sea menor que la distancia focal. Indique si la imagen formada es real o virtual, y si está derecha o invertida.

Ejercicio 3 · A · Problemas

3A · Problemas
ProblemasOndas

Elegir un problema entre el 3 y el 4.

El desplazamiento transversal de los puntos de una cuerda por los que se propaga una perturbación armónica viene dado por y(x,t)=0,5sen(5t10x+ϕ0)y(x,t) = 0{,}5 \cdot \sen(5t - 10x + \phi_0), donde xx e yy se miden en metros y tt en segundos. Si en el instante inicial (t=0t=0), la elongación en el origen de coordenadas (x=0x=0) es 0,50{,}5, calcule:
a)
El periodo, la longitud de onda y la fase inicial.
b)
La velocidad de propagación de la perturbación, así como la velocidad máxima de vibración de cualquier punto de la cuerda.
c)
La diferencia de fase, en un determinado instante, entre dos puntos de la cuerda separados entre sí una distancia de 40cm40\,\text{cm}.

Ejercicio 3 · B · Cuestiones

3B · Cuestiones
Cuestiones
Considere dos conductores rectilíneos y paralelos recorridos por intensidades de corriente del mismo sentido y valor I1=I2=2AI_1 = I_2 = 2\,\text{A}. Determine la distancia d de separación entre ambos conductores, sabiendo que el módulo de la fuerza magnética por unidad de longitud vale 5106N/m5 \cdot 10^{-6}\,\text{N/m}.

Ejercicio 3 · B · Problemas

3B · Problemas
ProblemasÓptica

Elegir un problema entre el 3 y el 4.

Un objeto de 2,5cm2{,}5\,\text{cm} de alto está situado a 0,75cm0{,}75\,\text{cm} de una lente. La imagen formada es de 4cm4\,\text{cm} de alto.
a)
¿A qué distancia de la lente se forma la imagen del objeto?
b)
¿Cuánto valen la distancia focal y la potencia de la lente? ¿Se trata de una lente convergente o divergente? Razone su respuesta.
c)
Dibuje el trazado de rayos y determine la posición a la que debe situarse el objeto, respecto de la lente, para que su imagen se forme en el infinito.

Ejercicio 4 · A · Cuestiones

4A · Cuestiones
Cuestiones
Una nave espacial mide 150m150\,\text{m} de longitud para un observador en reposo respecto de ella. La nave parte de la Tierra hacia el planeta Marte. Los habitantes de una colonia de dicho planeta dijeron que la nave medía 149,9m149{,}9\,\text{m} cuando pasó por delante de ellos ¿A qué velocidad viajaba la nave respecto de los habitantes de la colonia situada en Marte?

Ejercicio 4 · A · Problemas

4A · Problemas
ProblemasOndas

Elegir un problema entre el 3 y el 4.

Una onda armónica senoidal transversal se propaga en sentido positivo del eje X con una frecuencia de 10Hz10\,\text{Hz}, una velocidad de propagación de 20m/s20\,\text{m/s}, una amplitud de 5cm5\,\text{cm} y una fase inicial nula. Determine:
a)
La ecuación de la onda.
b)
La velocidad de vibración de un punto situado en x=20cmx = 20\,\text{cm} en el instante t=0,25st = 0{,}25\,\text{s}.
c)
La distancia entre dos puntos cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es π/4rad\pi / 4\,\text{rad}.

Ejercicio 4 · B · Cuestiones

4B · Cuestiones
Cuestiones
¿En qué consiste la hipótesis de De Broglie? Calcule la longitud de onda asociada con una pelota de tenis de 60g60\,\text{g} de masa que se mueve a una velocidad de 200km/h200\,\text{km/h}, y la de un electrón que se mueve a la misma velocidad.

Ejercicio 4 · B · Problemas

4B · Problemas
ProblemasÓptica

Elegir un problema entre el 3 y el 4.

Una lente convergente de distancia focal +16cm+16\,\text{cm} proyecta la imagen nítida de un objeto, de 3cm3\,\text{cm} de alto, sobre una pantalla que se encuentra a 4m4\,\text{m} de la lente.
a)
Dibuje el diagrama de rayos de la situación planteada.
b)
¿A qué distancia de la lente está colocado el objeto?
c)
¿Cuál es el aumento lateral de la imagen y la potencia de la lente?