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la cuevadel empollón
FísicaCantabriaPAU 2019Extraordinaria

Física · Cantabria 2019

5 ejercicios

Instrucciones

Datos
  • c=3,0⋅108 m s−1c = 3{,}0 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp+=1,7⋅10−27 kgm_{p^+} = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
  • G=6,7⋅10−11 N m2kg−2G = 6{,}7 \cdot 10^{-11}\,\text{N m}^2\text{kg}^{-2}
  • me−=9,1⋅10−31 kgm_{e^-} = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • k=9,0⋅109 N m2C−2k = 9{,}0 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\text{C}^{-2}
  • qp+=1,6⋅10−19 Cq_{p^+} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • h=6,6⋅10−34 J sh = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • qe−=−1,6⋅10−19 Cq_{e^-} = -1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • RT=6370 kmR_T = 6370\,\text{km}
  • MT=5,97⋅1024 kgM_T = 5{,}97 \cdot 10^{24}\,\text{kg}
Elegir una de las dos opciones. No deben resolverse cuestiones de opciones diferentes.
Elige una opción

Ejercicio 1

1
2 puntos
Dada la ecuación de onda armónica transversal, en unidades S.I.y=0,04sen⁡(2x−πt+2,0)y = 0{,}04 \operatorname{sen}(2x - \pi t + 2{,}0)
a
la longitud, la frecuencia de la onda y la velocidad de propagación.1 pt
b
El módulo de la velocidad máxima de oscilación de las partículas del medio por el cuál se propaga la onda.0,5 pts
c
Distancia entre dos puntos con una diferencia de fase de π/2\pi/2 radianes.0,5 pts
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Ejercicio 2

2
2 puntos
Un rayo de luz monocromática se propaga desde un recipiente lleno de líquido de índice de refracción 1,301{,}30 hacia el aire.
a
Si el ángulo de incidencia es θ=30∘\theta = 30^{\circ}, calcula el ángulo de refracción.0,75 pts
b
Calcula la velocidad de la luz en el líquido.0,75 pts
c
Enuncia las leyes de la reflexión y la refracción, indicando mediante un dibujo los ángulos involucrados.0,5 pts
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El X98X2298Mo\ce{^{98}Mo} es un isótopo radiactivo que se desintegra por fisión en dos X49X2249Sc\ce{^{49}Sc}. Sabiendo que la masa de X98X2298Mo\ce{^{98}Mo} es de 97,90541 u.a.m.97{,}90541\,\text{u.a.m.} y la de cada X49X2249Sc\ce{^{49}Sc} es de 48,95002 u.a.m.48{,}95002\,\text{u.a.m.} sabiendo que 1 u.a.m.1\,\text{u.a.m.} se corresponde con 935 MeV/c2935\,\text{MeV/c}^2.
a
Calcula el defecto de masa.0,75 pts
b
La energía de la desintegración.0,75 pts
c
Explica en que consiste la desintegración β\beta.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
Un satélite de 700 kg700\,\text{kg} realiza una órbita circular alrededor de la Tierra de 7500 km7500\,\text{km} de radio. Obtener:
a
El periodo del satélite.1 pt
b
La energía potencial y mecánica.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Dos cargas eléctricas puntuales de valor 1 μC1\,\mu\text{C} y −1 μC-1\,\mu\text{C}, se encuentran situadas en los puntos (0,0,1)(0, 0{,}1) y (0,−0,1)(0, -0{,}1) respectivamente, estando las distancias expresadas en m.
a
Calcular y representar gráficamente la intensidad de campo en el punto (0,1,0)(0{,}1, 0).1 pt
b
¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga de 2 μC2\,\mu\text{C} cuando se desplaza desde el (0,1,0)(0{,}1, 0) hasta el punto (0,1,0,1)(0{,}1, 0{,}1)?1 pt
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Ejercicio 1

1
2 puntos
Una fuente sonora isótropa produce un nivel de intensidad sonora de 60 dB60\,\text{dB} a 1 m1\,\text{m} de distancia. Si el umbral de percepción de intensidad I0=10−12 W/m2I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2. Calcular:
a
La intensidad del sonido de la fuente en ese punto.1 pt
b
La potencia emitida por la fuente.1 pt
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Ejercicio 2

2
2 puntos
A 15 cm15\,\text{cm} a la izquierda de una lente delgada convergente de distancia focal 10 cm10\,\text{cm} se sitúa un cuerpo de 1 cm1\,\text{cm} de altura.
a
Determina la posición de la imagen mediante trazado de rayos.1 pt
b
Determina numéricamente la posición, el tamaño y la naturaleza de la imagen.1 pt
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Ejercicio 3

3
2 puntos
El trabajo de extracción fotoeléctrico del sodio metálico es de 2,0 eV2{,}0\,\text{eV}. Determinar:
Datos
  • 1 eV=1,6⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
a
La velocidad máxima con la que son emitidos los electrones, cuando se ilumina con luz de longitud de onda de 400 nm400\,\text{nm}.0,75 pts
b
La frecuencia umbral para que sean emitidos los electrones de la superficie metálica.0,75 pts
c
Explica brevemente las dificultades de la física clásica para explicar el efecto fotoeléctrico.0,5 pts
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Ejercicio 4

4
2 puntos
a
¿Cuál es la velocidad mínima que es preciso comunicar a un objeto de 1 kg1\,\text{kg} situado a 1000 km1000\,\text{km} de altura sobre la superficie terrestre para que escape del campo gravitatorio? ¿En qué sentido?1 pt
b
Obtén la energía total del cuerpo, cuando se encuentra en esa órbita y las diferentes contribuciones a esta.1 pt
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Ejercicio 5

5
2 puntos
Una espira rectangular de 4 cm24\,\text{cm}^2 gira dentro de un campo magnético de 0,5 T0{,}5\,\text{T} dando lugar a una fuerza electromotriz sinusoidal.
a
Dar la expresión de la fuerza electromotriz en función de la frecuencia de rotación de la espira.0,75 pts
b
Si la fuerza electromotriz máxima es de 0,05 V0{,}05\,\text{V} ¿cuál es la frecuencia de rotación de la espira?0,75 pts
c
Enuncia la ley de Faraday.0,5 pts
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