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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2012Extraordinaria

Física · Cantabria 2012

10 ejercicios

Datos generales del examen

  • c=3⋅108 m/sc = 3 \cdot 10^8\,\text{m/s}
  • G=6,67⋅10−11 N m2 kg−2G = 6{,}67 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\,\text{kg}^{-2}
  • k=9⋅109 N m2 C−2k = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
  • me−=9,1⋅10−31 kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • mp+=1,7⋅10−27 kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • qp+=1,6⋅10−19 Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • qe−=−1,6⋅10−19 Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2 puntos
La aceleración de la gravedad en la superficie de Saturno es 10,44 m/s210{,}44\,\text{m/s}^2 y su masa es aproximadamente 9595 veces la masa de la superficie terrestre.
a)1 pts
Hallar la relación entre el radio de Saturno y el radio de la Tierra.
b)0,5 pts
Hallar la velocidad de escape desde la superficie de Saturno.
c)0,5 pts
Describir brevemente, desde el punto de vista de las energías implicadas, cómo se puede obtener la velocidad de escape de un planeta.
Ver este ejercicio

Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2 puntos
Dos cuerpos puntuales idénticos, de masa 5 kg5\,\text{kg} cada uno, se encuentran fijados en vértices opuestos de un cuadrado de lado igual a 20 m20\,\text{m}.
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo gravitatorio producido por estas dos masas en otro de los vértices del cuadrado.
b)1 pts
Hallar el potencial gravitatorio, debido a las dos masas, en el punto central del cuadrado.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2 puntos
Una onda armónica viene dada por la ecuación: y(x,t)=0,20sen⁡(2t−4x+π4)y(x, t) = 0{,}20 \operatorname{sen}\left(2t - 4x + \frac{\pi}{4}\right) (unidades en el S.I.)
a)1 pts
Hallar la amplitud, el período, la frecuencia y la longitud de onda de esta onda.
b)1 pts
Hallar la velocidad de propagación de la onda.
Ver este ejercicio

Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2 puntos
Un sistema elástico, constituido por un cuerpo de masa 2 kg2\,\text{kg} unido a un muelle, realiza un movimiento armónico simple con un período de 1,25 s1{,}25\,\text{s}. Si la energía total del sistema es de 18 J18\,\text{J},
a)1 pts
¿Cuál es la constante elástica del muelle?
b)0,5 pts
¿Cuál es la amplitud del movimiento oscilatorio?
c)0,5 pts
Explicar los intercambios de energía entre el muelle y la masa que se producen a lo largo de una oscilación.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2 puntos
Se dispone de una lente convergente de distancia focal 20 cm20\,\text{cm}.
a)1 pts
Hallar la posición y altura de la imagen formada por un objeto de 2 cm2\,\text{cm} de altura que se encuentra situado delante de ella a una distancia de 50 cm50\,\text{cm}.
b)1 pts
Hallar la posición y naturaleza de la imagen formada por la lente si el objeto se encuentra situado delante de ella a una distancia de 10 cm10\,\text{cm}.
Ver este ejercicio

Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Un cubo de vidrio de índice de refracción 1,551{,}55 se encuentra sumergido en agua, que tiene un índice de refracción de 1,331{,}33. Un rayo incide sobre una cara lateral izquierda del cubo con un ángulo θi\theta_i tal que se tiene el fenómeno de la reflexión total para el rayo que llega a la cara superior del cubo de vidrio, saliendo este rayo justamente horizontal a la cara superior del cubo. Ver figura que se adjunta.
Diagrama de un rayo de luz incidiendo en un cubo de vidrio sumergido en agua, mostrando los ángulos theta_i, theta_r y theta_2.
Diagrama de un rayo de luz incidiendo en un cubo de vidrio sumergido en agua, mostrando los ángulos theta_i, theta_r y theta_2.
a)1 pts
Hallar el ángulo de incidencia θ2\theta_2 de la luz sobre la cara interna superior del cubo de vidrio.
b)0,5 pts
Obtener el ángulo de refracción θr\theta_r del haz de luz que penetra en el cubo por su cara lateral.
c)0,5 pts
Obtener el ángulo de incidencia θi\theta_i del haz de luz que incide en la cara lateral del cubo de vidrio.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2 puntos
En dos de los vértices, A y B, de un triángulo equilátero de lado 2 m2\,\text{m} se sitúan dos cargas eléctricas puntuales iguales de carga 3 μC3\,\mu\text{C}.
a)1 pts
Dibujar y calcular el vector campo eléctrico en el tercer vértice libre C del triángulo.
b)0,5 pts
Hallar el potencial eléctrico en dicho vértice libre C.
c)0,5 pts
Hallar el trabajo necesario para desplazar una carga de 1 μC1\,\mu\text{C} desde dicho punto hasta el infinito e interpretar físicamente el signo del resultado.
Ver este ejercicio

Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Dos placas metálicas cargadas eléctricamente están dispuestas horizontalmente separadas una distancia 4 cm4\,\text{cm}, creando en su interior un campo eléctrico uniforme de 2,50⋅104 N/C2{,}50 \cdot 10^4\,\text{N/C}. Una microgota de aceite de masa igual a 5,1⋅10−14 kg5{,}1 \cdot 10^{-14}\,\text{kg}, cargada negativamente, se encuentra en equilibrio suspendida de un punto equidistante de ambas placas.
a)1 pts
Hallar la diferencia de potencial entre las placas, indicando cuál de ellas está cargada positivamente.
b)0,5 pts
Hallar la carga eléctrica depositada en la gota.
c)0,5 pts
Describir brevemente el efecto de un campo magnético sobre una carga eléctrica en reposo y sobre la misma carga en movimiento.
Ver este ejercicio

Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
2 puntos
La energía mínima necesaria para arrancar un electrón de una lámina de plata (función trabajo) es de 7,52⋅10−19 J7{,}52 \cdot 10^{-19}\,\text{J}.
a)1 pts
Hallar la frecuencia umbral para la plata y la longitud de onda correspondiente a la misma.
b)0,5 pts
Si sobre la lámina incide una luz de longitud de onda 200 nm200\,\text{nm}, ¿qué energía cinética tendrán los electrones extraídos?
c)0,5 pts
Explique brevemente las energías que intervienen en la explicación del efecto fotoeléctrico.
Ver este ejercicio

Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
La actividad de una muestra que contiene radio 226, X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra} es de 9⋅1014 Bq9 \cdot 10^{14}\,\text{Bq}. El período de semidesintegración del X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra} es de 16021602 años.
a)1 pts
Hallar el número de núcleos de X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra} en la muestra.
b)1 pts
Hallar el número de núcleos radiactivos que quedarán en la muestra al cabo de 35003500 años.
Ver este ejercicio