Examen de Física PAU Galicia 2024 · Ordinaria

PREGUNTA 1. Interacción electromagnética.

Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

1.1. Una partícula tiene una carga de $5\text{ nC}$ y penetra en una región del espacio donde hay un campo magnético $\vec{B} = 0,6\,\hat{\imath}\text{ T}$ con una velocidad $\vec{v} = 8\times 10^6\,\hat{\jmath}\text{ m}\cdot\text{s}^{-1}$, describiendo una circunferencia de $2\,\mu\text{m}$ de radio. El valor de la masa de la partícula es:

PREGUNTA 1. Interacción electromagnética.

Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

1.2. En una región del espacio, en la que el potencial eléctrico es constante, la intensidad de campo eléctrico es:

PREGUNTA 2. Ondas y óptica geométrica. Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

2.1. La velocidad de una onda en un punto del espacio:

PREGUNTA 2. Ondas y óptica geométrica. Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

2.2. El período de un péndulo es de 1 s. Si duplicamos la longitud del péndulo, el nuevo valor del período será:

PREGUNTA 3. Física del siglo XX. Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

3.1. Se ilumina el cátodo de una célula fotoeléctrica con una radiación de frecuencia $1{,}6\times 10^{15}\text{ Hz}$ y el potencial de frenado es de $2\text{ V}$. Si usamos una luz de $187{,}5\text{ nm}$, el potencial de frenado será:

)

PREGUNTA 3. Física del siglo XX. Responda indicando y justificando la opción correcta. (2 puntos)

3.2. Una nave espacial viaja a una velocidad uniforme $0{,}866\,c$ relativa a la Tierra. Si un observador de la Tierra registra que la nave en movimiento mide $100\text{ m}$, ¿cuánto medirá la nave para su piloto?:

)

PREGUNTA 4. Práctica de interacción gravitatoria. (2 puntos)

A partir de los siguientes datos de satélites que orbitan alrededor de la Tierra:

Satélites · Distancia media al centro de la Tierra/km · Período orbital medio/min

DELTA 1-R/B · 7595 · 158

O3B PFM · 14429 · 288

GOES 2 · 36005 · 1449

NOAA · 7258 · 102

a)

Determine el valor de la masa de la Tierra.

b)

Si el valor indicado en los libros de texto para la masa de la Tierra es de $5{,}98\times 10^{24}\text{ kg}$, ¿qué incertidumbre relativa obtuvimos a partir del cálculo realizado?

%

DATO:

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

PREGUNTA 5. Problema de interacción gravitatoria. (2 puntos)

Una nave sitúa un objeto de $20\text{ kg}$ de masa entre la Tierra y el Sol en un punto donde la fuerza gravitatoria neta sobre el objeto es nula. Calcule en ese punto:

a)

La distancia del objeto al centro de la Tierra.

b)

La aceleración de la Tierra debida a la fuerza que el objeto ejerce sobre ella.

DATOS:

$G = 6{,}67\times 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}$; $M_{\text{T}} = 5{,}98\times 10^{24}\text{ kg}$; $M_{\text{S}} = 2{,}00\times 10^{30}\text{ kg}$; distancia Tierra-Sol $= 1{,}50\times 10^{11}\text{ m}$.

PREGUNTA 6. Problema de interacción electromagnética. (2 puntos)

Una carga eléctrica puntual de valor $Q$ ocupa la posición $(0,0)$ del plano $XY$ en el vacío. En un punto $A$ del eje $X$ el potencial eléctrico es $V = -120\text{ V}$ y el campo eléctrico es $\vec{E} = -80\,\hat{\imath}\text{ N/C}$. Si las coordenadas están dadas en metros, calcule:

a)

La posición del punto $A$ y el valor de $Q$.

b)

El trabajo que realiza la fuerza eléctrica del campo para llevar un electrón desde el punto $B\,(2,2)$ hasta el punto $A$.

DATOS:

$K = 9\cdot 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}$; $|q_e| = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}$.

PREGUNTA 7. Problema de ondas y óptica geométrica. (2 puntos)

Una coleccionista de monedas utiliza una lupa de distancia focal $5\text{ cm}$ para examinarlas de cerca.

a)

Calcule la distancia a la que tiene que situar las monedas respecto de la lupa si quiere observarlas con un tamaño diez veces mayor.

b)

Represente aproximadamente el correspondiente diagrama de rayos e indique las posiciones y las características del objeto y de la imagen.

PREGUNTA 8. Problema de Física del siglo XX. (2 puntos)

Marie Curie recibió el Premio Nobel de Química en 1911 por el descubrimiento del radio. Si se hubiesen guardado ese año en su laboratorio $2{,}00\text{ g}$ de radio-226, calcule:

a)

La cantidad de radio que quedaría y la actividad de la muestra en la actualidad.

b)

Los años que pasarían hasta que la muestra de radio se redujese al $1\,\%$ de su valor inicial.

DATOS:

$N_A = 6{,}02\cdot 10^{23}\text{ partículas}\cdot\text{mol}^{-1}$; tiempo de semidesintegración del radio $= 1{,}59\cdot 10^3\text{ años}$.