Examen de Física PAU Murcia 2021 · Extraordinaria

BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

T1 Ley de la gravitación universal. [1 punto]

BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

T2 Energía potencial y potencial eléctricos. [1 punto]

BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

T3 Ondas electromagnéticas. [1 punto]

BLOQUE I. PREGUNTAS DE TEORÍA

T4 Tipos de radiaciones nucleares. [1 punto]

BLOQUE II. CUESTIONES

C1 Obtener por análisis dimensional los exponentes numéricos $x$ e $y$ en la expresión física

$$a = \frac{\rho}{m} S^x v^y$$

donde $a$ es una aceleración, $m$ masa, $S$ área, $\rho$ densidad y $v$ una velocidad. [1 punto]

C2 Un rayo láser se mueve en el interior de un cristal de zafiro, de índice de refracción $1{,}77$. El rayo incide sobre una de sus caras planas que lo separa del aire. ¿A partir de qué ángulo de incidencia, respecto de la perpendicular a la cara, el láser no sale del cristal? (1 punto)

Considérese un hilo rectilíneo infinito por el que circula una corriente eléctrica. ±A qué distancia de ese hilo el módulo del campo magnético creado por el hilo es el mismo que el que crea en su centro una espira circular de radio $R$ por el que circula una corriente de igual intensidad? (1 punto)

La luz proveniente del Sol, cuya longitud de onda promedio es $500\text{ nm}$, incide sobre la superficie de la Tierra con una intensidad de $1300\text{ W/m}^2$. ¿Cuántos fotones inciden sobre la superficie de la Tierra en un metro cuadrado en cada segundo? [1 punto]

Dato: $h = 6{,}63\cdot 10^{-34}\text{ J}\cdot\text{s}$ (considérese $c = 3\cdot 10^8\text{ m/s}$)

Este año se conmemora el 60 aniversario del primer vuelo espacial de un ser humano, llevado a cabo por Yuri Gagarin a bordo de la nave Vostok con una masa conjunta (nave más astronauta) de $2500\text{ kg}$, que se puso en órbita a $315\text{ km}$ de la superficie de la Tierra.

Datos

$G$: $6{,}67\cdot 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$ |

$M_T$: $5{,}97\cdot 10^{24}\text{ kg}$ |

$R_T$: $6371\text{ km}$

a)

Determinar la aceleración de la gravedad debida a la Tierra en el punto de la órbita indicada. [1 punto]

b)

Si la Vostok estuvo en órbita durante $90\text{ s}$, ¿cuántas vueltas dio a la Tierra estando en órbita? [1 punto]

c)

¿Qué energía extra mínima habría que aportar para que desde esa órbita abandonaran completamente la influencia de la Tierra? [1 punto]

La figura muestra la trayectoria seguida por un electrón de $5\text{ eV}$ de energía cinética en el seno de un campo magnético uniforme de $0{,}8\text{ T}$ perpendicular al plano del dibujo y de sentido entrante al mismo.

Datos:

$1\text{ eV} = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ J}$;

masa del electrón $= 9{,}1\cdot 10^{-31}\text{ kg}$;

carga del electrón $= 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}$

a)

Determinar la velocidad del electrón. [1 punto]

b)

Calcule el módulo de la aceleración del electrón y dibuje los vectores velocidad, aceleración y fuerza magnética en un punto de la trayectoria. [1 punto]

c)

Calcular el radio de la trayectoria descrita y cuántas vueltas da el electrón en un nanosegundo. [1 punto]

La figura representa una fotografía, tomada en el instante $t = 3\text{ s}$, de una onda transversal que se propaga en el sentido positivo del eje $x$ con velocidad $2\text{ cm/s}$.

a)

Determinar su amplitud, frecuencia y periodo. [1 punto]

b)

Escribir la ecuación de la onda, (o función de onda), $y(x,t)$. [1 punto]

c)

Calcular la aceleración máxima. Obtener también la velocidad de vibración de un punto situado en $x = 0$ en $t = 1\text{ s}$. [1 punto]

Una persona hipermétrope utiliza unas gafas de $6\text{ D}$ de potencia.

a)

Calcular la distancia focal de la lente. [1 punto]

b)

Suponiendo la lente simétrica y de radio $10\text{ cm}$ ¿qué velocidad tendrá la luz en su interior? [1 punto]

c)

Si utilizamos la lente para leer un libro a $40\text{ cm}$ de distancia ¿Dónde obtendremos la imagen? Resuelva este apartado analítica y gráficamente. [1 punto]