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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2019OrdinariaVariante Suplente

Física · Andalucía 2019

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
a) Duración: 1 hora y 30 minutos. b) Debe desarrollar las cuatro preguntas de una de las dos opciones. c) Puede utilizar calculadora no programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos d) Cada pregunta se calificará entre 0 y 2,5 puntos (hasta 1,25 puntos cada uno de sus apartados).
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
a
Razone las respuestas a las siguientes cuestiones: ¿Puede ser negativo el trabajo realizado por una fuerza gravitatoria?, ¿puede ser negativa la energía potencial gravitatoria?1,25 pts
b
Dos masas m1=200 kgm_1 = 200\,\text{kg} y m2=100 kgm_2 = 100\,\text{kg} se encuentran dispuestas en el eje Y, como se indica en la figura. Determine, justificando su respuesta, el trabajo necesario para desplazar una pequeña masa m3=0,1 kgm_3 = 0{,}1\,\text{kg}, situada sobre el eje X, desde A hasta B. Comente el signo de dicho trabajo.1,25 pts
Distribución de masas m1 y m2 en el eje Y y m3 en el eje X con distancias indicadas de 0,4 m y 0,3 m.
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Una espira cuadrada, situada en el plano vertical, se mueve horizontalmente atravesando una región en donde hay un campo magnético uniforme perpendicular a la misma. Razone, ayudándose de esquemas, si se induce corriente eléctrica en la espira y el sentido de circulación de la misma cuando: i) La espira está entrando en el campo. ii) la espira se desplaza en el seno del campo. iii) La espira está saliendo del campo.1,25 pts
b
Una espira circular de 0,05 m0{,}05\,\text{m} de radio está en un plano horizontal entre un dispositivo de imanes que crea un campo magnético vertical hacia arriba de 0,8 T0{,}8\,\text{T}. Si durante 5⋅10−3 s5 \cdot 10^{-3}\,\text{s} se gira a velocidad constante el sistema de imanes, haciendo rotar 60∘60^\circ el campo magnético, calcule: i) El flujo inicial y final que atraviesa la espira. ii) La fuerza electromotriz inducida en la misma. iii) La intensidad de corriente inducida si la resistencia del conductor de la espira es de 8 Ω8\,\Omega.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Construya, razonadamente, la imagen de un objeto situado entre el foco y el centro de una lente convergente. A partir de la imagen obtenida indique, razonadamente, las características de la misma: real o virtual, si está derecha o invertida y su tamaño.1,25 pts
b
A 2 m2\,\text{m} delante de una lente divergente se sitúa un objeto de tamaño 0,5 m0{,}5\,\text{m}. Si la distancia focal es de 1 m1\,\text{m}, calcule: i) La distancia de la imagen a la lente indicando si es real o virtual. ii) Tamaño de la imagen indicando si está derecha o invertida.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
a
Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: i) Un electrón en movimiento puede ser estudiado como una onda o como una partícula. ii) Si se duplica la velocidad de una partícula se duplica también su longitud de onda asociada. iii) Si se reduce a la mitad la energía cinética de una partícula se reduce a la mitad su longitud de onda asociada.1,25 pts
b
Determine la longitud de onda de un electrón que es acelerado desde el reposo aplicando una diferencia de potencial de 200 V200\,\text{V}.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Tenemos una fuerza no conservativa actuando sobre una partícula de masa m que está en un campo gravitatorio. i) ¿Existe alguna relación entre el trabajo realizado por la fuerza no conservativa y la energía mecánica de la masa? ii) ¿Entre el trabajo total de las fuerzas y la energía cinética? Justifique las respuestas.1,25 pts
b
Por un plano inclinado que forma un ángulo de 30∘30^\circ con la horizontal se lanza hacia arriba un bloque de 10 kg10\,\text{kg} con una velocidad inicial de 5 m s−15\,\text{m s}^{-1}. El coeficiente de rozamiento entre el plano y el bloque es 0,10{,}1. A partir del balance de energías, determine: i) La altura máxima que alcanzará en su ascenso. ii) La velocidad al regresar al punto de partida.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
Datos
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp=1,7⋅10−27 kgm_p = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
a
Responda razonadamente a las siguientes preguntas ayudándose de un esquema en cada caso: i) ¿Realiza trabajo la fuerza magnética sobre una partícula cargada en movimiento? ii) En una región del espacio existen un campo eléctrico y otro magnético, ambos uniformes y perpendiculares entre sí. ¿Bajo qué condición no varía la trayectoria de una partícula cargada que penetra en dicha región con una velocidad perpendicular a ambos campos?1,25 pts
b
Un protón penetra en el seno de un campo magnético uniforme con una velocidad perpendicular al campo. El protón describe una trayectoria circular con un periodo de 2⋅10−8 s2 \cdot 10^{-8}\,\text{s} y 0,03 m0{,}03\,\text{m} de radio. i) Dibuje el esquema correspondiente y calcule el valor de su velocidad y del campo magnético. ii) Si introdujéramos en el campo un electrón con la misma velocidad, dibuje su trayectoria y determine el valor de su radio.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
a
Una onda transversal se propaga por una cuerda tensa con una velocidad vv, una amplitud A0A_0 y oscila con una frecuencia f0f_0. Si se aumenta al doble la longitud de onda, manteniendo constante la velocidad de propagación, conteste razonadamente en qué proporción cambiarían la velocidad máxima y la aceleración máxima de oscilación de las partículas del medio.1,25 pts
b
Si la ecuación de la onda que se propaga por la cuerda es: y(x,t)=0,02sen⁡(100πt−40πx) (SI)y(x, t) = 0{,}02 \operatorname{sen}(100\pi t - 40\pi x) \, (\text{SI}) Calcule la longitud de onda, el periodo y la velocidad de propagación. Determine las ecuaciones de la velocidad de vibración y de la aceleración de vibración.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Datos
  • mp=1,007276 um_p = 1{,}007276\,\text{u}
  • mn=1,008665 um_n = 1{,}008665\,\text{u}
  • 1 u=1,66⋅10−27 kg1\,\text{u} = 1{,}66 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
a
Explique qué se entiende por defecto de masa, energía de enlace de un núcleo y energía de enlace por nucleón. ¿Qué información proporcionan estas magnitudes en relación con la estabilidad nuclear?1,25 pts
b
Los nucleidos X19X2219F\ce{^{19}F} y X131X22131I\ce{^{131}I} tienen una masa de 18,998403 u18{,}998403\,\text{u} y 130,906126 u130{,}906126\,\text{u}, respectivamente. Determine razonadamente cuál de ellos tiene mayor estabilidad nuclear.1,25 pts
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