Examen de Física PAU Andalucía 2013 · Extraordinaria Reserva A

a)

Explique qué es el peso de un objeto.

b)

Razone qué relación existe entre el peso de un satélite que se encuentra en una órbita de radio $r$ en torno a la Tierra y el que tendría en la superficie terrestre.

a)

Explique las características de una onda estacionaria e indique cómo se produce.

b)

Razone el tipo de movimiento de los puntos de una cuerda tensa en la que se ha generado una onda estacionaria.

Dos partículas de $25\text{ g}$ y con igual carga eléctrica se suspenden de un mismo punto mediante hilos inextensibles de masa despreciable y $80\text{ cm}$ de longitud. En la situación de equilibrio los hilos forman un ángulo de $45^\circ$ con la vertical.

Datos:

$K = 9\cdot 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}$; $g = 9{,}8\text{ m}\cdot\text{s}^{-2}$

a)

Haga un esquema de las fuerzas que actúan sobre cada partícula.

b)

Calcule la carga de las partículas y la tensión de los hilos.

El isótopo $^{235}_{92}\text{U}$, tras diversas desintegraciones $\alpha$ y $\beta$, da lugar al isótopo $^{207}_{82}\text{Pb}$.

Datos:

$N_A = 6{,}02\cdot 10^{23}\text{ mol}^{-1}$; $m(^{235}_{92}\text{U}) = 235{,}07\text{ u}$

a)

Describa las características de esas dos emisiones radiactivas y calcule cuántas partículas $\alpha$ y cuántas $\beta$ se emiten por cada átomo de $^{207}_{82}\text{Pb}$ formado.

b)

Determine la actividad inicial de una muestra de $1\text{ g}$ de $^{235}_{92}\text{U}$, sabiendo que su periodo de semidesintegración es $7\cdot 10^8\text{ años}$. ¿Cuál será la actividad de la muestra de $^{235}_{92}\text{U}$ transcurrido un tiempo igual al periodo de semidesintegración? Justifique la respuesta.

OPCIÓN B

1. a)

Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada en movimiento en un campo magnético.

1. b)

Dos partículas con cargas de igual valor absoluto y diferente signo se mueven con la misma velocidad, dirigida hacia la derecha y en el plano del papel. Ambas partículas penetran en un campo magnético uniforme de dirección perpendicular al papel y dirigido hacia dentro. Analice con ayuda de un gráfico las trayectorias seguidas por las dos partículas si la masa de una es el doble que la de la otra.

OPCIÓN B

2. a)

¿Qué es el índice de refracción de un medio? Razone cómo cambian la frecuencia, la longitud de onda y la velocidad de un haz de luz láser al pasar del aire al interior de una lámina de vidrio.

2. b)

Explique en qué consiste la dispersión de la luz en un prisma.

OPCIÓN B

El planeta Júpiter tiene varios satélites. El más próximo es Ío, que gira en una órbita de radio $421600\text{ km}$ con un periodo de $1{,}53\cdot 10^5\text{ s}$, y el siguiente satélite es Europa, que gira a $670000\text{ km}$ del centro de Júpiter.

a)

Calcule la masa de Júpiter y el periodo de rotación de Europa explicando el razonamiento seguido para ello.

b)

Determine la velocidad de escape de Júpiter.

$G = 6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N m}^2\text{ kg}^{-2}$; $R_J = 71500\text{ km}$

Una onda armónica que se propaga por una cuerda en el sentido negativo del eje X tiene una longitud de onda de $25\text{ cm}$. El foco emisor vibra con una frecuencia de $50\text{ Hz}$ y una amplitud de $5\text{ cm}$.

a)

Escriba la ecuación de la onda explicando el razonamiento seguido para ello.

b)

Determine la velocidad y la aceleración máximas de un punto de la cuerda.