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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2013ExtraordinariaTitular

Física · Andalucía 2013

4 ejercicios90 min de duración

Instrucciones

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

Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Describa las características de la interacción gravitatoria entre dos masas puntuales.1,25 pts
b
Razone en qué punto, situado entre dos masas puntuales m1m_1 y m2m_2 (m1=m2m_1 = m_2), sería nula la fuerza sobre una tercera masa puntual m3m_3 y cuál sería la energía potencial de esta última masa en esa posición.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Explique la marcha de rayos utilizada para la construcción gráfica de la imagen formada por una lente convergente y utilícela para obtener la imagen de un objeto situado entre el foco y la lente. Explique las características de dicha imagen.1,25 pts
b
¿Cuáles serían las características de la imagen si el objeto estuviera situado a una distancia de la lente igual a tres veces la distancia focal?1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Dos cargas eléctricas puntuales q1=−5 μCq_1 = -5\,\mu\text{C} y q2=2 μCq_2 = 2\,\mu\text{C} están separadas una distancia de 10 cm10\,\text{cm}. Calcule:
Datos
  • K=9⋅109 N m2 C−2K = 9 \cdot 10^9\,\text{N m}^2\,\text{C}^{-2}
Diagrama de dos cargas q1 y q2 separadas por una distancia, con el punto medio A y un punto exterior B a la derecha.
a
El valor del campo y del potencial eléctricos en un punto B, situado en la línea que une ambas cargas, 20 cm20\,\text{cm} a la derecha de la carga positiva, tal y como indica la figura.1,25 pts
b
El trabajo necesario para trasladar una carga q3=−12 μCq_3 = -12\,\mu\text{C} desde el punto A, punto medio entre las cargas q1q_1 y q2q_2, hasta el punto B. ¿Qué fuerza actúa sobre q3q_3 una vez situada en B?1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Considere los isótopos 612C{}^{12}_{6}\text{C} y 613C{}^{13}_{6}\text{C}, de masas 12,0000 u12{,}0000\,\text{u} y 13,0034 u13{,}0034\,\text{u}, respectivamente.
Datos
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
  • mp=1,0073 um_p = 1{,}0073\,\text{u}
  • mn=1,0087 um_n = 1{,}0087\,\text{u}
  • u=1,7⋅10−27 kgu = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
a
Explique qué es el defecto de masa y determine su valor para ambos isótopos.1,25 pts
b
Calcule la energía de enlace por nucleón y razone cuál es más estable.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada que se mueve en un campo magnético uniforme. ¿Varía la energía cinética de la partícula?1,25 pts
b
Una partícula con carga positiva se mueve en línea recta y penetra en una región en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético, perpendiculares entre sí y perpendiculares a la velocidad inicial de la partícula. Haga un esquema y razone qué condición debe cumplirse para que la partícula continúe su trayectoria rectilínea.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
La masa de un núcleo atómico no coincide con la suma de las masas de las partículas que lo constituyen. ¿Es mayor o menor? ¿Cómo justifica esta diferencia?1,25 pts
b
¿Qué se entiende por estabilidad nuclear? Explique cualitativamente la dependencia de la estabilidad nuclear con el número másico.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un bloque de 5 kg5\,\text{kg} se encuentra inicialmente en reposo en la parte superior de un plano inclinado de 10 m10\,\text{m} de longitud, que presenta un coeficiente de rozamiento μ=0,2\mu = 0{,}2 (ignore la diferencia entre el coeficiente de rozamiento estático y el dinámico).
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el bloque durante el descenso por el plano y calcule el ángulo mínimo de inclinación del plano para que el bloque pueda deslizarse.1,25 pts
b
Analice las transformaciones energéticas durante el descenso del bloque y calcule su velocidad al llegar al suelo suponiendo que el ángulo de inclinación del plano es de 30∘30^\circ.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
La ecuación de una onda en una cuerda es:y(x,t)=0,02sen⁡(8x−96t)(S.I.)y(x, t) = 0{,}02 \operatorname{sen}(8x - 96t) \quad \text{(S.I.)}
a
Indique el significado físico de las magnitudes que aparecen en esa ecuación y calcule el periodo, la longitud de onda y la velocidad de propagación.1,25 pts
b
Determine la elongación y la velocidad de un punto de la cuerda situado en x=0,5 mx = 0{,}5\,\text{m}, en el instante t=2 st = 2\,\text{s}.1,25 pts
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