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la cuevadel empollón
FísicaBalearesPAU 2018Extraordinaria

Física · Baleares 2018

10 ejercicios

Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
2,5 puntos
La masa y el radio medio de la Luna son ML=7,35⋅1022 kgM_L = 7{,}35 \cdot 10^{22}\,\text{kg} y R=1737 kmR = 1737\,\text{km}.
a
¿A qué altura en la Luna se ha reducido la aceleración de la gravedad a la mitad del valor que tiene en la superficie?1,5 pts
b
¿Qué radio debería tener la Luna para que la aceleración de la gravedad en su superficie fuera igual que la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra?1 pt
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
Considera, por una parte, un satélite de 2700 kg2700\,\text{kg} en una órbita circular alrededor de la Tierra, y por otra, una sonda de 2500 kg2500\,\text{kg} que se aleja radialmente de nuestro planeta ya sin propulsión. La masa de la Tierra es MT=5,972⋅1024 kgM_T = 5{,}972 \cdot 10^{24}\,\text{kg}.
a
Si el satélite tiene una energía cinética de 2,82⋅1010 J2{,}82 \cdot 10^{10}\,\text{J}, ¿cuál es el radio de la órbita?1 pt
b
Si la sonda se mueve a 3,0 km/s3{,}0\,\text{km/s} a 75000 km75000\,\text{km} del centro de la Tierra, ¿hasta qué distancia máxima de la Tierra llegará?1,5 pts
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Ejercicio 2 · Opción A

2Opción A
2,5 puntos
Considera partículas inicialmente neutras que pueden ganar o perder electrones por fricción.
a
¿Cuántos electrones ha ganado una de estas partículas aislada si el potencial eléctrico vale aproximadamente −400 mV-400\,\text{mV} a 0,18 μm0{,}18\,\mu\text{m} de distancia de la partícula?1,25 pts
b
¿Cuál es el módulo del trabajo que se debe hacer para acercar una partícula de 7 nC7\,\text{nC} desde 0,8 mm0{,}8\,\text{mm} hasta 0,2 mm0{,}2\,\text{mm} de una partícula de 50 nC50\,\text{nC}?1,25 pts
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Ejercicio 2 · Opción B

2Opción B
2,5 puntos
Dos hilos rectos de longitud infinita y paralelos llevan corrientes eléctricas de intensidades I1I_1 e I2=4I1I_2 = 4 I_1.
Datos
  • μ0=4π⋅10−7 N⋅A−2\mu_0 = 4\pi \cdot 10^{-7}\,\text{N} \cdot \text{A}^{-2}
a
¿Qué vale la corriente I1I_1 si los hilos se atraen con una fuerza de 0,17 mN0{,}17\,\text{mN} por metro de longitud cuando están separados 12 mm12\,\text{mm}? Indica, justificando brevemente la respuesta, si los sentidos de las corrientes son iguales o contrarios.1,25 pts
b
¿Qué vale el campo magnético en un punto medio entre los hilos? Haz un esquema para mostrar la orientación del campo respecto de los hilos y los sentidos de las corrientes.1,25 pts
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
1 punto
La ecuación de una onda mecánica transversal es y(x,t)=7cos⁡(8x−ωt)y(x, t) = 7 \cos(8x - \omega t), donde xx se debe expresar en metros, tt en segundos e yy en cm. ¿Qué vale ω\omega si la perturbación se propaga a 3,4 m/s3{,}4\,\text{m/s}?
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
1 punto
La amplitud de una onda esférica a 12 km12\,\text{km} del centro de la onda es de 7 mm7\,\text{mm}. ¿A qué distancia del centro de la onda la amplitud es de 2 mm2\,\text{mm}?
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Ejercicio 4 · Opción A

4Opción A
2,25 puntos
Una lente de distancia focal +12 cm+12\,\text{cm} se usa para enfocar el filamento encendido de una bombilla sobre una pantalla situada a 21 cm21\,\text{cm} de la lente en un montaje como el de la figura.
Diagrama de un montaje óptico con una bombilla (filamento), una lente convergente y una pantalla.
a
¿A qué distancia del filamento se encuentra la lente cuando el filamento está enfocado sobre la pantalla?1,25 pts
b
Si la longitud transversal del filamento es de 1,2 cm1{,}2\,\text{cm}, ¿qué longitud tiene su imagen?0,75 pts
c
¿La imagen del filamento es real o virtual? ¿Está derecha o invertida?0,75 pts
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Ejercicio 4 · Opción B

4Opción B
2 puntos
Considera la refracción de un rayo de luz monocromática.
Diagrama de refracción de un rayo de luz pasando del aire a un líquido con un ángulo de incidencia de 46 grados.
a
El rayo forma con la vertical un ángulo de 46∘46^{\circ} en el aire, y de 30∘30^{\circ} en el líquido. ¿Qué vale el índice de refracción del líquido?1 pt
b
Si se cambia el líquido por otro con un índice de refracción 1,721{,}72 y el rayo se dirige ahora desde el líquido hacia el aire, ¿a partir de qué ángulo se produce reflexión total?1 pt
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Ejercicio 5 · Opción A

5Opción A
1,25 puntos
Se dispone de una célula fotoeléctrica con una placa de sodio. El potencial de trabajo del sodio es de 2,28 eV2{,}28\,\text{eV}. ¿Cuál es la energía cinética máxima de los electrones emitidos por efecto fotoeléctrico cuando se ilumina la placa con luz de 295 nm295\,\text{nm}? Expresa la respuesta en electrón-voltios.
Datos
  • 1 eV=1,602⋅10−19 J1\,\text{eV} = 1{,}602 \cdot 10^{-19}\,\text{J}
  • h=6,63⋅10−34 J⋅sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J} \cdot \text{s}
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Ejercicio 5 · Opción B

5Opción B
2 puntos
Una muestra radiactiva da 4,77⋅107 Bq4{,}77 \cdot 10^7\,\text{Bq} y hace 25 días daba 3,80⋅108 Bq3{,}80 \cdot 10^8\,\text{Bq}.
a
¿Qué vale la constante de desintegración?0,5 pts
b
¿Qué vale el periodo de semidesintegración expresado en horas?0,5 pts
c
Si una muestra diera 3,80⋅108 Bq3{,}80 \cdot 10^8\,\text{Bq} y el periodo de semidesintegración fuera de 240 h240\,\text{h}, ¿qué actividad se mediría 10 días más tarde? ¿Y 14 días más tarde?1 pt
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