Examen de Física PAU Extremadura 2023 · Ordinaria

1) Superficies equipotenciales en un campo gravitatorio: definición y propiedades. Cita un ejemplo gráfico. [2 puntos]

2) Cite y explique tres analogías entre el campo eléctrico y el campo gravitatorio. [2 puntos]

3) Diga si la siguiente frase es CIERTA o FALSA y razone la respuesta: «El potencial gravitatorio creado por una masa $M$, en un punto situado a una distancia $r$, es una magnitud vectorial proporcional a la masa $M$». [2 puntos]

CIERTA

FALSA

4) Dos cargas eléctricas están situadas en los puntos $(2,0)$ y $(4,0)$ de un sistema de coordenadas en el que las distancias se miden en metros. La primera es de $3\ \mu\text{C}$ y la segunda de $6\ \mu\text{C}$. Calcular:

Dato: $K_0 = 9\cdot 10^9\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$.

a)

El potencial eléctrico en los puntos $A(0,1)$ y $B(0,8)$. [1 punto]

b)

El trabajo realizado por ambas cargas para desplazar una tercera carga de $4\ \mu\text{C}$ del punto $A$ al $B$. [1 punto]

La ecuación de una onda viene dada por $y(x,t) = 0{,}4\,\text{sen}\,[28\pi t + 0{,}8\pi x]$, estando las magnitudes medidas en el Sistema Internacional de unidades. Determinar: [2 puntos]

a)

La amplitud: [0,5 puntos]

b)

La frecuencia: [0,5 puntos]

c)

La longitud de onda: [0,5 puntos]

d)

La velocidad de propagación: [0,5 puntos]

La sensación sonora es de $80\,\text{dB}$ en un punto situado a $25\,\text{m}$ de un foco que emite ondas sonoras que se transmiten en un medio homogéneo, Hallar: [2 puntos]

a)

La intensidad sonora en dicho punto, prescindiendo de la absorción que pudiera producirse en el medio. [1 punto]

b)

La potencia con que emite el foco sonoro. [1 punto]

Dato:

Intensidad umbral $I_0 = 10^{-12}\,\text{W/m}^2$.

Un haz muy fino de luz procedente del vidrio incide sobre la superficie de separación con aire.

Datos:

Índice de refracción del aire:

$n_{\text{aire}} = 1$

Índice de refracción del vidrio:

$n_{\text{vidrio}} = 1{,}66$

Índice de refracción del agua:

$n_{\text{agua}} = 1{,}33$

A)

Determine el ángulo crítico para lograr la reflexión interna total de la luz que se propaga desde el vidrio hacia la interfase vidrio-aire. [1 punto]

B)

Si la superficie superior del vidrio se cubre con agua determine el ángulo refractado si el rayo incide desde el vidrio a la interfase vidrio-agua con un ángulo de incidencia de $45^\circ$. [1 punto]

Un objeto de $8\,\text{cm}$ de altura está a una distancia de $10\,\text{cm}$ de una lente convergente, cuya distancia focal es $6\,\text{cm}$. Determina: [2 puntos]

a)

La posición de la imagen. [1 punto]

b)

El tamaño de la imagen y las características de dicha imagen. [1 punto]

9) El Sr-90 es un isótopo radiactivo que se utiliza en Radioterapia para luchar contra el cáncer. Su período de semidesintegración es de unos 28 años. Si tenemos una pastilla de este isótopo con una actividad inicial de 20 kBq. Determina:

a)

La constante de desintegración radiactiva del Sr-90.

b)

La actividad de la muestra al cabo de 45 años. (Calificación de cada apartado, 1 punto).

Calcule la longitud de onda de materia asociada a una mota de polvo con masa de $0{,}02\ \mu\text{g}$ que cae al suelo con una velocidad de $2\text{ mm/s}$.

Dato: Constante de Planck ($h$) = $6{,}6\cdot 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}$.