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la cuevadel empollón
FísicaMurciaPAU 2024Extraordinaria

Física · Murcia 2024

12 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
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.

Ley de la gravitación universal.
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Ejercicio 1 · BLOQUE II. CUESTIONES

1BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos preguntas de este bloque.

Un electrón con velocidad no nula penetra sin desviarse en una región del espacio en la que no hay campo eléctrico. ¿Se puede asegurar que el campo magnético en dicha región es también nulo? Razone su respuesta.
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Ejercicio 1 · BLOQUE III. PROBLEMAS

1BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos preguntas de este bloque.

El primer planeta fuera de nuestro sistema solar que descubrió el telescopio espacial Kepler orbita alrededor de la estrella llamada Kepler-22. La masa de la estrella Kepler-22 es de 0,970{,}97 veces la masa del Sol. Del planeta sabemos que su masa es 3636 veces mayor que la de la Tierra, su radio es 2,42{,}4 veces el de la Tierra y su periodo orbital alrededor de Kepler-22 es de 289289 días terrestres.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 \cdot \text{kg}^{-2}
  • masa del Sol =2,0⋅1030 kg= 2{,}0 \cdot 10^{30}\,\text{kg}
  • masa de la Tierra =6,0⋅1024 kg= 6{,}0 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • radio de la Tierra =6370 km= 6370\,\text{km}
a
Calcular el radio orbital del planeta y su velocidad orbital.1 pt
b
Calcular la velocidad de escape desde la superficie del planeta.1 pt
c
Si unos hipotéticos habitantes de ese planeta desearan poner un satélite de 300 kg300\,\text{kg} en órbita alrededor del planeta a una distancia de 5000 km5000\,\text{km} de su superficie, ¿cuánta energía les costaría hacerlo?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 preguntas de este bloque.

Una lámina de un material con un índice de refracción n2n_2 está rodeado por medios con índices de refracción n1n_1 y n3n_3. Si un rayo de luz incide con un ángulo θ1\theta_1 y sale con un ángulo θ3\theta_3, tal como se muestra en el dibujo, justificar cuál de las siguientes condiciones se ha de cumplir para que θ3\theta_3 sea menor que θ1\theta_1:
Diagrama de refracción de un rayo de luz a través de tres medios con índices n1, n2 y n3, mostrando los ángulos theta1 y theta3.
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Ejercicio 2 · BLOQUE III. PROBLEMAS

2BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos preguntas de este bloque.

Una antena de telefonía móvil con tecnología 5G emite ondas electromagnéticas de 3500 MHz3500\,\text{MHz} con una potencia de 1300 W1300\,\text{W}.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
a
Calcular el periodo y la longitud de onda de la radiación emitida.1 pt
b
Determinar la distancia a la antena en que la intensidad es 100100 veces menor que la que había a 5 m5\,\text{m} de distancia.1 pt
c
Si consideramos una ventana de 2 m22\,\text{m}^2 de área situada a 20 m20\,\text{m} de la antena, calcular el número de fotones de esa radiación que atraviesan en un segundo la ventana.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.

Defectos de la visión: ametropías.
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Ejercicio 3 · BLOQUE II. CUESTIONES

3BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos preguntas de este bloque.

Colocamos un objeto en el punto focal imagen de una lente divergente. Trace un diagrama de rayos e indique a partir de él las características de la imagen (mayor/menor/igual, derecha/invertida, real/virtual).
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Ejercicio 3 · BLOQUE III. PROBLEMAS

3BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos preguntas de este bloque.

Consideremos dos cargas eléctricas en el plano XYXY. La primera, de valor q1=+2 μCq_1 = +2\,\mu\text{C}, está colocada en el punto (3,0)(3,0) y la segunda, de valor q2=−1 μCq_2 = -1\,\mu\text{C} está situada en el punto (0,1)(0,1), (distancias dadas en metros). Calcular:
Datos
  • 14πε0=9⋅109 N m2C−2\frac{1}{4\pi\varepsilon_0} = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2 \text{C}^{-2}
a
La energía potencial eléctrica total del sistema.1 pt
b
La fuerza eléctrica (en forma vectorial) que ejerce la carga q2q_2 sobre q1q_1.1 pt
c
El trabajo externo que habría que realizar para llevar una carga de +3 μC+3\,\mu\text{C} desde el origen hasta el infinito.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.

Interacciones fundamentales.
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Ejercicio 4 · BLOQUE II. CUESTIONES

4BLOQUE II. CUESTIONES
1 punto
Bloque IICuestiones

Elija dos preguntas de este bloque.

En una estatua de madera inca se ha encontrado que la proporción de carbono-14 es el 91%91\% de la que tenía cuando se fabricó. Sabiendo que el periodo de semidesintegración (o semiperiodo) del carbono-14 es 57305730 años, determinar la edad de la estatua.
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Ejercicio 4 · BLOQUE III. PROBLEMAS

4BLOQUE III. PROBLEMAS
3 puntos
Bloque IIIProblemas

Elija dos preguntas de este bloque.

Se llama serie de Balmer a las transiciones de electrones al nivel 22 de energía del átomo de hidrógeno desde niveles excitados superiores. En un experimento tenemos una lámpara de hidrógeno y observamos fotones provenientes de dos transiciones distintas: una entre niveles separados por una diferencia de energía de 3,02⋅10−19 J3{,}02 \cdot 10^{-19}\,\text{J} (transición A) y otra entre niveles separados por 7,78⋅10−19 J7{,}78 \cdot 10^{-19}\,\text{J} (transición B). La luz proveniente de la lámpara se hace incidir contra una lámina de cesio, cuyo trabajo de extracción (o función trabajo) vale 2,1 eV2{,}1\,\text{eV}.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • carga del electrón =−1,6⋅10−19 C= -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • masa del electrón =9,1⋅10−31 kg= 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Determinar las frecuencias de los fotones emitidos en ambas transiciones atómicas.1 pt
b
Razonar con la luz de qué transición, A o B, se producirá efecto fotoeléctrico en el cesio.1 pt
c
Calcular la velocidad de los electrones emitidos en el caso anterior.1 pt
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