Examen de Física PAU País Vasco 2021 · Extraordinaria

A1.- Un satélite artificial de $700\text{ kg}$ y que se encuentra en una órbita circular precisa de $48\text{ horas}$ para completar una vuelta en torno a la Tierra.

Calcula:

a)

A qué altura se encuentra el satélite, respecto a la superficie terrestre.

b)

La aceleración del satélite en la órbita en la que está.

c)

El período del satélite si se sitúa éste respecto a la superficie de la Tierra a una distancia el doble del radio de la Tierra.

Datos:

$G = 6{,}67 \times 10^{-11}\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{kg}^{-2}$; $M_{\text{Tierra}} = 5{,}97 \times 10^{24}\text{ kg}$; $R_{\text{Tierra}} = 6370\text{ km}$

A2.- Tres cargas, $q_1 = -4\text{ nC}$ y $q_2 = q_3 = 2\text{ nC}$, se encuentran colocadas en tres de los vértices de un cuadrado de lado $60\text{ cm}$ (como se indica en la figura).

Calcula:

a)

El campo electrostático (módulo, dirección y sentido) en el punto $A$ (en el cuarto vértice).

N/C

b)

El potencial electrostático ($V$) en el punto $A$.

c)

El trabajo que hay que hacer para llevar una cuarta carga ($q_4 = 30\text{ nC}$) desde el centro del cuadrado hasta el punto $A$.

Datos:

$K = 9 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2\cdot\text{C}^{-2}$

A3.- La ecuación de una onda es la siguiente: $y = 0{,}6\sin(18\pi\cdot t - 2\pi\cdot x)$, en el SI de unidades. Calcula:

a)

La velocidad de propagación de la onda

b)

La velocidad de vibración del punto $x = 3\text{ m}$, en el instante $t = 8\text{ s}$.

c)

En ese mismo punto, la aceleración máxima del movimiento de vibración.

A4.- Un rayo de luz, de longitud de onda $600\text{ nm}$, incide con un ángulo de incidencia de $30^\circ$ sobre un cristal de doble cara de grosor de $3\text{ cm}$.

Datos:

$c = 3\cdot 10^8\text{ m/s}$, $n_{\text{aire}} = 1$, $n_{\text{cristal}} = 1{,}5$

a)

Obtén el ángulo que forma con respecto a la normal el rayo refractado.

b)

¿Cuánto vale la velocidad de la luz mientras atraviesa el cristal?

c)

Calcula el tiempo que necesita la luz en atravesar el cristal.

B1.- Reflexión y refracción de ondas: concepto, índice de refracción, leyes... Conceptos de ángulo límite y reflexión total.

B2.- Cámara fotográfica. Descripción. Esquema de la formación de imágenes.

B3.- Fuerza ejercida dentro de un campo magnético uniforme:

a)

Sobre una carga puntual en movimiento (ejemplo: trayectoria cuando la velocidad de la carga es perpendicular al campo).

b)

Sobre un conductor lineal de corriente eléctrica.

B4.- Efecto fotoeléctrico. Descripción. Explicación cuántica. Teoría de Einstein. Frecuencia umbral. Trabajo de extracción.