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la cuevadel empollón
FísicaAndalucíaPAU 2015Variante 4

Física · Andalucía 2015

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
Defina las características del potencial eléctrico creado por una carga eléctrica puntual positiva.1,25 pts
b
¿Puede ser nulo el campo eléctrico en algún punto intermedio del segmento que une a dos cargas puntuales del mismo valor qq? Razónelo en función del signo de las cargas.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Explique las características cinemáticas del movimiento armónico simple.1,25 pts
b
Dos bloques, de masas MM y mm, están unidos al extremo libre de sendos resortes idénticos, fijos por el otro extremo a una pared, y descansan sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Los bloques se separan de su posición de equilibrio una misma distancia AA y se sueltan. Razone qué relación existe entre las energías potenciales cuando ambos bloques se encuentran a la misma distancia de sus puntos de equilibrio.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Un bloque de 2 kg2\,\text{kg} asciende por un plano inclinado que forma un ángulo de 30∘30^\circ con la horizontal. La velocidad inicial del bloque es de 10 m s−110\,\text{m s}^{-1} y se detiene después de recorrer 8 m8\,\text{m} a lo largo del plano.
Datos
  • g=9,8 m s−2g = 9{,}8\,\text{m s}^{-2}
a
Calcule el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie del plano.1,25 pts
b
Razone los cambios de la energía cinética, potencial y mecánica del bloque.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Disponemos de una muestra de 3 mg3\,\text{mg} de X88226X2882226Ra\ce{^{226}_{88}Ra}. Sabiendo que dicho núclido tiene un periodo de semidesintegración de 16001600 años y una masa atómica de 226,025 u226{,}025\,\text{u}, determine razonadamente:
Datos
  • u=1,67⋅10−27 kgu = 1{,}67 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}
a
el tiempo necesario para que la masa de dicho isótopo se reduzca a 1 mg1\,\text{mg}.1,25 pts
b
los valores de la actividad inicial y de la actividad final de la muestra.1,25 pts
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Ejercicio 1

1
2,5 puntos
a
Explique las características del campo gravitatorio terrestre.1,25 pts
b
La energía potencial gravitatoria de un cuerpo de masa mm, situado a una altura hh sobre la superficie de la Tierra, se puede calcular con la fórmula Ep=mghE_p = mgh. Explique el significado y los límites de validez de dicha expresión. ¿Se puede calcular la energía potencial gravitatoria de un satélite utilizando la fórmula anterior? Razone la respuesta.1,25 pts
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Ejercicio 2

2
2,5 puntos
a
Explique la hipótesis de De Broglie.1,25 pts
b
Un protón y un electrón tienen energías cinéticas iguales, ¿cuál de ellos tiene mayor longitud de onda de De Broglie? ¿Y si ambos se desplazaran a la misma velocidad? Razone las respuestas.1,25 pts
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Ejercicio 3

3
2,5 puntos
Dos conductores rectilíneos, verticales y paralelos, distan entre sí 10 cm10\,\text{cm}. Por el primero de ellos circula una corriente de 20 A20\,\text{A} hacia arriba.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N A}^{-2}
a
Calcule la corriente que debe circular por el otro conductor para que el campo magnético en un punto situado a la izquierda de ambos conductores y a 5 cm5\,\text{cm} de uno de ellos sea nulo.1,25 pts
b
Razone cuál sería el valor del campo magnético en el punto medio del segmento que separa los dos conductores si por el segundo circulara una corriente del mismo valor y sentido contrario que por el primero.1,25 pts
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Un rayo de luz roja, de longitud de onda en el vacío 650⋅10−9 m650 \cdot 10^{-9}\,\text{m}, emerge al agua desde el interior de un bloque de vidrio con un ángulo de 45∘45^\circ. La longitud de onda en el vidrio es 433⋅10−9 m433 \cdot 10^{-9}\,\text{m}.
Datos
  • nagua=1,33n_{\text{agua}} = 1{,}33
a
Dibuje en un esquema los rayos incidente y refractado y determine el índice de refracción del vidrio y el ángulo de incidencia del rayo.1,25 pts
b
¿Existen ángulos de incidencia para los que la luz sólo se refleja? Justifique el fenómeno y determine el ángulo a partir del cual ocurre este fenómeno.1,25 pts
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