Saltar al contenido
la cuevadel empollón
FísicaCastilla-La ManchaPAU 2018Ordinaria

Física · Castilla-La Mancha 2018

12 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
3 puntos
PROBLEMAS
Un satélite de comunicaciones describe una órbita ecuatorial de modo que su velocidad angular es igual a la velocidad angular de la Tierra, por lo que visto desde la superficie siempre mantiene su posición fija sobre el mismo punto del ecuador (órbita geoestacionaria).
a)
Calcular en km el radio de la órbita del satélite y su altura sobre la superficie.
b)
La masa del satélite es m=2500kgm = 2500\,\text{kg}. Calcular su energía cinética.
c)
Consideremos un satélite geoestacionario en órbita alrededor de otro planeta de la misma masa que la Tierra, pero cuyo periodo de rotación fuese 48 horas en lugar de 24. Explicar razonadamente si el radio de la órbita geoestacionaria alrededor de ese planeta sería mayor o menor.

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
3 puntos
PROBLEMAS
Una onda electromagnética se propaga en el vacío en el sentido negativo del eje X. Su longitud de onda es 5,32107m5{,}32 \cdot 10^{-7}\,\text{m}, y el valor máximo del campo eléctrico es 275 V/m. Se pide:
a)
Determinar su frecuencia y número de ondas. Escribir la ecuación de la onda en unidades S.I.
b)
Si esta onda se propagase en un medio de índice de refracción n=2n = 2, ¿cuál sería la ecuación de onda en ese medio? (Suponemos que la amplitud del campo eléctrico de la onda es la misma que en el vacío).
c)
La onda de campo eléctrico máximo 275 V/m tiene una intensidad de 100W m2100\,\text{W m}^{-2}. ¿Cuál será la intensidad de otra onda de igual frecuencia cuyo campo eléctrico máximo sea 1100 V/m?

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
3 puntos
PROBLEMAS
En un laboratorio de Física se han instalado dos cables rectilíneos paralelos muy largos separados por una distancia de 80 cm, que conducen corrientes de igual intensidad. Se observa que los dos cables se repelen entre sí con una fuerza de 104N10^{-4}\,\text{N} por metro de longitud.
a)
Explicar razonadamente si las corrientes que transportan estos cables circulan o no en el mismo sentido. Se valorará la ilustración de la explicación con un diagrama adecuado.
b)
Calcular la corriente que circula por cada cable conductor.
c)
Calcular el campo magnético en un punto situado a medio camino entre ambos conductores. Indicar su dirección y sentido.

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
3 puntos
PROBLEMAS
Tres cargas puntuales están dispuestas en forma de T alrededor del origen de coordenadas. Las posiciones de las tres se indican en la figura (distancias en metros). Los valores de las cargas 1 y 2 son, respectivamente q1=+10μCq_1 = +10\,\mu\text{C} y q2=12μCq_2 = -12\,\mu\text{C}.
Distribución de cargas q1 en (-1,0), q2 en (1,0) y q3 en (0, -3/2) en un sistema de coordenadas cartesianas.
Distribución de cargas q1 en (-1,0), q2 en (1,0) y q3 en (0, -3/2) en un sistema de coordenadas cartesianas.
a)
Si el potencial eléctrico en el origen de coordenadas es igual a cero, calcular el valor y signo de q3q_3.
b)
Calcular el campo eléctrico en el origen de coordenadas (módulo, dirección y sentido).
c)
Calcular el trabajo para trasladar una carga de prueba de +0,01μC+0{,}01\,\mu\text{C} desde el punto (0,0)(0, 0) hasta el punto (0,1/2)(0, 1/2).

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
CUESTIONES
Un silbato de ultrasonidos emite a una frecuencia de 40000 Hz. La velocidad de propagación en el aire es 340 m/s y la longitud de onda en el agua es 4,40 veces más larga que en el aire. ¿Cuál es la velocidad de propagación y la longitud de onda en el agua?

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
CUESTIONES
¿Cuánto tiempo tardará en completar una órbita un protón que entra en el campo magnético con trayectoria perpendicular a las líneas de campo?

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
1 punto
CUESTIONES
A la vista del mapa de líneas equipotenciales de la figura, explicar razonadamente a cuál de los puntos a,b,ca, b, c corresponde el mayor valor del campo eléctrico (no se pide ningún cálculo cuantitativo, solo cualitativo). Indicar cuál será su sentido en aquel punto donde el valor del campo sea mayor.
Mapa de líneas equipotenciales con valores 0V, 200V, 400V y 600V, mostrando los puntos a, b y c.
Mapa de líneas equipotenciales con valores 0V, 200V, 400V y 600V, mostrando los puntos a, b y c.

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
1 punto
CUESTIONES
Cuando las estrellas envejecen y agotan su provisión de hidrógeno, empiezan a fusionar el helio acumulado en el núcleo para formar oxígeno. La reacción que tiene lugar produce un núcleo de oxígeno por unión de 4 núcleos de helio. Calcular en electronvoltios la energía desprendida en una de estas reacciones.

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1 punto
CUESTIONES
Dos isótopos radiactivos 1 y 2 tienen periodos de semidesintegración T1T_1 y T2T_2, donde T2=2T1T_2 = 2T_1. Si tenemos inicialmente una muestra de 101210^{12} núcleos de cada uno de ellos (este es el número de núcleos cuando t=0t = 0), copiar en el cuadernillo de examen y completar razonadamente la siguiente tabla:
Tiempo transcurridot=0t=0t=T1t=T_1t=T2t=T_2t=2T2t=2T_2t=5T2t=5T_2
Núcleos 1 que quedan101210^{12}
Núcleos 2 que quedan101210^{12}

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
1 punto
CUESTIONES
Algunos núcleos radiactivos pueden desintegrarse bien emitiendo una partícula α\alpha o bien emitiendo una partícula β\beta. Uno de ellos es el isótopo bismuto-212. En la tabla se recogen por orden de número atómico algunos de los elementos que preceden y siguen al bismuto en el sistema periódico.
ElementoNúmero atómico
Talio81
Plomo82
Bismuto83
Polonio84
Astato85
a)
Si un núcleo de bismuto-212 se desintegra emitiendo una partícula α\alpha, ¿en qué elemento se convierte y cuál es su número másico?
b)
Si un núcleo de bismuto-212 emite una partícula β\beta, ¿en qué elemento se convierte y cuál es su número másico?

Ejercicio 6 · Opción A

6Opción A
1 punto
CUESTIÓN EXPERIMENTAL
a)
Explicar el concepto de ángulo límite en la refracción.
b)
Se lanzan tres rayos de luz desde un medio de índice de refracción 1,33 hacia otro medio de índice de refracción igual a 1 (aire). Los ángulos de estos tres rayos con la normal a la superficie de separación son: rayo A θA=38\theta_A = 38^\circ, rayo B θB=49\theta_B = 49^\circ y rayo C θC=60\theta_C = 60^\circ. ¿Cuál o cuáles de estos rayos se transmitirán del primer al segundo medio y cuál o cuáles no? Justificar.

Ejercicio 6 · Opción B

6Opción B
1 punto
CUESTIÓN EXPERIMENTAL
Se han realizado cuatro medidas de las oscilaciones de un péndulo simple de longitud 4 m. Los datos están tabulados a la derecha. Calcular la aceleración de la gravedad en el lugar donde se ha realizado el experimento.
Número oscilacionesTiempo (s)
1663,88
1664,24
1663,86
1664,10