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la cuevadel empollón
FísicaPaís VascoPAU 2016Ordinaria

Física · País Vasco 2016

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

Tiempo
1 hora y 30 minutos
Este examen tiene dos opciones. Debes contestar a una de ellas. No olvides incluir el código en cada una de las hojas de examen. • Cada opción consta de 2 problemas y 2 cuestiones. Cada problema tiene un valor de 3 puntos. Todos los apartados tienen igual valor. El resultado, correcto o incorrecto, de cada apartado no influirá en la valoración de los restantes. • Cada cuestión se valora en un máximo de 2 puntos. • Puede utilizarse una calculadora científica.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
3 puntos
La Estación Espacial Internacional (ISS) orbita a una altura media de 340 km340\,\text{km} sobre la superficie terrestre.
Datos
  • G=6,67⋅10−11 N⋅m2/kg2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N} \cdot \text{m}^2 / \text{kg}^2
  • Masa de la ISS = 420.000 kg420.000\,\text{kg}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=6⋅1024 kgM_T = 6 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
a
Determinar la velocidad orbital y el periodo de la ISS.1 pt
b
Determinar el peso y la energía mecánica de la ISS en su órbita.1 pt
c
Teniendo en cuenta que la distancia Tierra–Luna es de 380.000 km380.000\,\text{km}, determinar cuánto tarda la Luna en dar una vuelta completa a la Tierra.1 pt
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Ejercicio 2

2
3 puntos
Una partícula de masa m=50 gm = 50\,\text{g}, unida a un muelle horizontal de constante K=200 N/mK = 200\,\text{N/m} se suelta después de haber sido desplazada 2 cm2\,\text{cm} con respecto a su posición de equilibrio.
a
Determinar el periodo y frecuencia de oscilación de la partícula.1 pt
b
Escribir la ecuación del movimiento armónico simple (MAS) correspondiente.1 pt
c
Calcular la velocidad y aceleración máxima.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Ley de Coulomb. Intensidad de campo eléctrico. Definición. Ejemplos. Campo electrostático creado por una carga puntual (o esférica): a) positiva; b) negativa. Describir cómo son las líneas de fuerza en ambos casos.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Fisión nuclear. Descripción y ejemplos. Bombas y centrales nucleares. Pérdida de masa. Ecuación de Einstein para la energía desprendida.
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Ejercicio 1

1
3 puntos
Un protón y un electrón penetran con igual velocidad (v=3⋅105 m/sv = 3 \cdot 10^5\,\text{m/s}) en dirección perpendicular a un campo magnético de intensidad B=10−3 TB = 10^{-3}\,\text{T}, entrante hacia el papel.
Datos
  • qe=−1,6⋅10−19 Cq_e = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • qp=+1,6⋅10−19 Cq_p = +1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • mp=1,67⋅10−27 kgm_p = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
Vectores de velocidad para un protón (p) y un electrón (e) entrando en un campo magnético.
a
Determinar el radio de la trayectoria de cada una de las partículas.1 pt
b
¿Cuánto tarda cada partícula en completar una vuelta completa?1 pt
c
Representar, de forma aproximada, las trayectorias descritas por ambas partículas.1 pt
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Ejercicio 2

2
3 puntos
Al iluminar una superficie metálica de potasio con una luz de 300 nm300\,\text{nm} de longitud de onda, los electrones emitidos poseen una energía cinética máxima de 2,05 eV2{,}05\,\text{eV}.
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,11⋅10−31 kgm_e = 9{,}11 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • 1 nm=10−9 m1\,\text{nm} = 10^{-9}\,\text{m}
  • Energía umbral (Na) = 2,4 eV2{,}4\,\text{eV}
a
Calcular la energía del fotón incidente y la energía de extracción del potasio.1 pt
b
Si se duplica la frecuencia de la radiación incidente, ¿qué valor tendrá la velocidad máxima de los electrones emitidos?1 pt
c
Si utilizamos sodio en lugar de potasio, ¿se producirá efecto fotoeléctrico iluminando dicha superficie con luz anaranjada de 670 nm670\,\text{nm} de longitud de onda?1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
Lupa. Descripción. Esquema de la formación de imágenes. Aumento.
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Ley de Gravitación Universal de Newton. Intensidad de campo. Definición. Campo creado por una masa puntual (o esférica). Ejemplo: el campo gravitatorio terrestre.
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