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la cuevadel empollón
FísicaCanariasPAU 2010OrdinariaVariante 2

Física · Canarias 2010

12 ejercicios

Instrucciones

De las dos opciones propuestas, sólo hay que desarrollar una opción completa. Cada problema correcto vale tres puntos. Cada cuestión correcta vale un punto.

Ejercicio 1 · A · Cuestiones

1Opción A
1 punto
Cuestiones
Describe un procedimiento para determinar experimentalmente el valor local de la intensidad de campo gravitatorio e indica los instrumentos básicos utilizados.
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Ejercicio 1 · A · Problemas

1Opción A
3 puntos
Problemas
Una carga puntual de 10−4 C10^{-4}\,\text{C} está situada en el punto A(0,2)A(0,2) de un sistema cartesiano. Otra carga puntual de 10−4 C10^{-4}\,\text{C} está situada en B(0,−2)B(0,-2). Las coordenadas están expresadas en metros. Calcula:
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
a
el valor del potencial electrostático en un punto C(2,2)C(2,2).
b
el vector intensidad de campo eléctrico en ese punto C(2,2)C(2,2).
c
el trabajo realizado por el campo para llevar una carga puntual de 1 C1\,\text{C} desde el infinito al punto D(1,1)D(1,1).
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Ejercicio 1 · B · Cuestiones

1Opción B
1 punto
Cuestiones
Escribe la ecuación de una onda y explica, ayudándote de las gráficas oportunas, los conceptos de amplitud, longitud de onda y periodo.
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Ejercicio 1 · B · Problemas

1Opción B
3 puntos
Problemas
Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, es el segundo en tamaño después de Júpiter y es el único con un sistema de anillos visible desde la Tierra. Su masa es 95,295{,}2 veces la masa terrestre, y su radio es 9,59{,}5 veces el radio de la Tierra. Determina:
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • MT=5,98⋅1024 kgM_T = 5{,}98 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • Distancia Tierra-Sol =1,496⋅108 km= 1{,}496 \cdot 10^8\,\text{km}
  • Distancia Saturno-Sol =1,429⋅109 km= 1{,}429 \cdot 10^9\,\text{km}
a
El valor de la aceleración de la gravedad en su superficie y compárala con la terrestre (gs/gTg_s / g_T).
b
El periodo de revolución de Titán, uno de sus satélites, sabiendo que se encuentra a una distancia de 1221850 km1221850\,\text{km} de Saturno y en órbita circular.
c
El periodo de revolución de Saturno alrededor del Sol sabiendo que la Tierra tarda 365365 días en completar una órbita y que podemos considerar ambas órbitas circulares.
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Ejercicio 2 · A · Cuestiones

2Opción A
1 punto
Cuestiones
Expresa la energía cinética y potencial de un oscilador armónico simple. Además, representa gráficamente dichas energías en función de la posición.
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Ejercicio 2 · A · Problemas

2Opción A
3 puntos
Problemas
Considera una superficie metálica cuyo trabajo de extracción para electrones es de 3,5 eV3{,}5\,\text{eV}. Se ilumina con una luz monocromática y se observa que la velocidad máxima de los electrones emitidos es de 5⋅105 m/s5 \cdot 10^5\,\text{m/s}. Calcula:
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
a
La frecuencia de la luz incidente.
b
La longitud de onda de De Broglie asociada a los electrones emitidos a 5⋅105 m/s5 \cdot 10^5\,\text{m/s}.
c
La longitud de onda de la luz con que hay que iluminar el metal para que la energía cinética máxima de los electrones emitidos sea 9,0⋅10−19 J9{,}0 \cdot 10^{-19}\,\text{J}.
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Ejercicio 2 · B · Cuestiones

2Opción B
1 punto
Cuestiones
Explica cualitativamente el fenómeno de dispersión de un haz de luz blanca a través de un prisma óptico.
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Ejercicio 2 · B · Problemas

2Opción B
3 puntos
Problemas
La masa del núcleo X816X28216O\ce{^{16}_{8}O} en reposo es de 15,995 u15{,}995\,\text{u}. Calcula en unidades del SI:
Datos
  • mp=1,0073 um_p = 1{,}0073\,\text{u}
  • mn=1,0087 um_n = 1{,}0087\,\text{u}
  • 1 u=931 MeV1\,\text{u} = 931\,\text{MeV}
  • 1 u=1,661⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}661 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • c=2,998⋅108 m/sc = 2{,}998 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • q(e−)=1,602⋅10−19 Cq(e^-) = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
a
El defecto de masa del núcleo.
b
La energía de enlace y la energía de enlace por nucleón.
c
La masa de dicho núcleo si se mueve con una velocidad de 0,8c0{,}8c.
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
Cuestiones
Formula la ley de gravitación universal y la ley de Coulomb. Indica las principales analogías y diferencias entre la interacción gravitatoria y electrostática.
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
Cuestiones
Enuncia:
a
Principio de Incertidumbre de Heisenberg.
b
Principio de De Broglie de la dualidad onda-corpúsculo.
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
Cuestiones
Explica en qué consiste la fisión y la fusión nuclear. ¿Qué isótopos se utilizan para realizar cada una de ellas?
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
Cuestiones
Explica el concepto de campo y energía potencial gravitatoria. ¿Cómo quedan las expresiones correspondientes a ambos conceptos para el caso particular de las proximidades de la superficie terrestre?
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