Examen de Física PAU Galicia 2021 · Extraordinaria

PREGUNTA 1. Responda indicando y justificando la opción correcta:

1.1. Dado un planeta esférico de masa $M$ con radio la mitad del radio terrestre e igual densidad que la Tierra, la relación entre la velocidad de escape de un objeto desde la superficie del planeta respecto a la velocidad de escape de dicho objeto desde la superficie de la Tierra es:

PREGUNTA 1. Responda indicando y justificando la opción correcta:

1.2. La ecuación de Einstein $E = mc^2$ implica que:

PREGUNTA 2. Responda indicando y justificando la opción correcta:

2.1.

A una esfera metálica se le comunica una carga positiva. El campo eléctrico:

PREGUNTA 2. Responda indicando y justificando la opción correcta:

2.2.

Se observa que el número de núcleos $N_0$ inicialmente presentes en una muestra de isótopo radiactivo queda reducida a $N_0/16$ al cabo de 24 horas. El período de semidesintegración es:

PREGUNTA 3. Responda indicando y justificando la opción correcta:

3.1. Dos partículas con cargas, respectivamente, $Q_1$ e $Q_2$, describen trayectorias circulares de igual radio en una región en la que hay un campo magnético estacionario y uniforme. Ambas partículas:

)

PREGUNTA 3. Responda indicando y justificando la opción correcta:

3.2. En el fondo de un recipiente lleno de agua se encuentra un tesoro. La distancia aparente entre el tesoro y la superficie es de $30\text{ cm}$, ¿cuál es la profundidad del recipiente?:

)

DATOS:

$n_{\text{aire}} = 1$; $n_{\text{agua}} = 1{,}33$.

PREGUNTA 4. Desarrolle esta práctica:

En un experimento para medir $h$, al iluminar una superficie metálica con una radiación de longitud de onda $\lambda = 200\times 10^{-9}\text{ m}$, el potencial de frenado para los electrones es de $1{,}00\text{ V}$. Si $\lambda = 175\times 10^{-9}\text{ m}$, el potencial de frenado es de $1{,}86\text{ V}$.

DATOS:

$|q_e| = 1{,}6\times 10^{-19}\text{ C}$; $c = 3\times 10^8\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$.

a)

Determine el trabajo de extracción del metal.

b)

Represente el valor absoluto del potencial de frenado frente a la frecuencia y obtenga de dicha representación el valor de la constante de Planck.

PREGUNTA 5. Resuelva este problema:

En 1969 la nave Apolo 11 orbitó alrededor de la Luna a una distancia media del centro de la Luna de $1850\text{ km}$. Si la masa de la Luna es de $7{,}36\times 10^{22}\text{ kg}$ y suponiendo que la órbita fue circular, calcule:

DATO:

$G = 6{,}67\times 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}$.

a)

La velocidad orbital del Apolo 11.

b)

El período con que la nave describe la órbita.

PREGUNTA 6. Resuelva este problema:

Por un hilo conductor rectilíneo e infinitamente largo, situado sobre el eje $x$, circula una corriente eléctrica en el sentido positivo de dicho eje. El valor del campo magnético producido por dicha corriente es de $6\times 10^{-5}\text{ T}$ en el punto $\text{A}(0, -y_A, 0)$, y de $8\times 10^{-5}\text{ T}$ en el punto $\text{B}(0, +y_B, 0)$. Sabiendo que $y_A + y_B = 21\text{ cm}$, determine:

DATO:

$\mu_0 = 4\pi\times 10^{-7}\text{ T}\cdot\text{m}\cdot\text{A}^{-1}$

a)

La intensidad que circula por el hilo conductor:

b)

El módulo y la dirección del campo magnético producido por dicha corriente en el punto de coordenadas $(0, 8, 0)\text{ cm}$:

PREGUNTA 7

Una onda armónica transversal de frecuencia $2\text{ Hz}$, longitud de onda $20\text{ cm}$ y amplitud $4\text{ cm}$, se propaga por una cuerda en el sentido positivo del eje x. En el instante $t = 0$, la elongación en el punto $x = 0$ es $y = 2{,}83\text{ cm}$.

a)

Exprese matemáticamente la onda y represéntela gráficamente en ($t = 0$; $0 < x < 40\text{ cm}$).

b)

Calcule la velocidad de propagación de la onda y determine, en función del tiempo, la velocidad de oscilación transversal de la partícula situada en $x = 5\text{ cm}$.

PREGUNTA 8. Resuelva este problema:

Un objeto de $4{,}0\text{ cm}$ de altura está situado a $20{,}0\text{ cm}$ de una lente divergente de $20{,}0\text{ cm}$ de distancia focal. a) Calcule la potencia de la lente y la altura de la imagen. b) Realice el diagrama de rayos e indique las características de la imagen.

a)

b)