Exercici 3 - Opció A · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2025

Tema: Moviment harmònic simple, ones i so · Del examen Setembre Serie 3 (2025)

Enunciado

OPCIÓ A

Al taller de l'institut dissenyem un pèndol amb un suport i un pes que penja d'un fil de longitud LL i de massa negligible. Quan prenem mesures del període TT d'aquest pèndol en funció de la longitud del fil, obtenim les dades següents:

Longitud L (m)L\text{ (m)} · 0,20 · 0,30 · 0,50 · 0,80 · 1,20

Període T (s)T\text{ (s)} · 0,90 · 1,08 · 1,43 · 1,75 · 2,20

T2 (s2)T^2\text{ (s}^2\text{)}

a)

Ompliu la tercera fila de la taula anterior amb els valors del període al quadrat. Representeu T2(L)T^2(L) a la quadrícula de sota i justifiqueu per què els punts estan alineats. Calculeu el pendent d'aquest gràfic. A partir del resultat, calculeu també la intensitat del camp gravitatori. [1,25 punts]

b)

Deixem caure el pèndol d'1,50 kg de massa des d'un angle de 30° respecte a la vertical i considerem negligible el fregament amb l'aire. Tenint en compte que la longitud del pèndol és d'1,00 m, calculeu les energies potencial i cinètica màximes i l'energia mecànica del pèndol, així com la velocitat màxima que assolirà. Trieu com a referència d'energia potencial zero la posició d'equilibri. [1,25 punts]

DADA: El pèndol descriu un moviment harmònic simple de període T=2πLgT = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}.

Enunciado: Exercici 3 - Opció A · Física Selectividad Cataluña Setembre Serie 3 2025

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

Taula: T2T^2 per a L=0,20 mL = 0{,}20\text{ m}

Solución: 0,81

Taula: T2T^2 per a L=0,30 mL = 0{,}30\text{ m}

Solución: 1,17

Taula: T2T^2 per a L=0,50 mL = 0{,}50\text{ m}

Solución: 2,04

Taula: T2T^2 per a L=0,80 mL = 0{,}80\text{ m}

Solución: 3,06

Taula: T2T^2 per a L=1,20 mL = 1{,}20\text{ m}

Solución: 4,84

Representeu T2(L)T^2(L) a la quadrícula de sota

Solución: Representació gràfica correctament escalada, amb títols i unitats als eixos (T2 (s2)T^2\text{ (s}^2\text{)} enfront de Longitud (m)\text{Longitud (m)}) i la recta d'ajust passant per l'origen.

Justifiqueu per què els punts estan alineats

Solución: A partir de l'expressió del període del pèndol: T=2πLg⇒T2=4π2gLT = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}} \Rightarrow T^2 = \frac{4\pi^2}{g} L. Com que 4π2g\frac{4\pi^2}{g} és constant, T2T^2 és proporcional a LL i per tant la gràfica és una recta que passa per l'origen.

Calculeu el pendent d'aquest gràfic

Solución: 4,00 s²/m

Calculeu també la intensitat del camp gravitatori

Solución: 9,87 m/s² / 9,87 N/kg / 9,8 m/s²

b) Calculeu l'energia potencial màxima del pèndol

Solución: 1,97 J

b) Calculeu l'energia mecànica del pèndol

Solución: 1,97 J

b) Calculeu l'energia cinètica màxima del pèndol

Solución: 1,97 J

b) Calculeu la velocitat màxima que assolirà

Solución: 1,62 m/s

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Exercici 3 - Opció B · Juny Serie 1 2025 · Ejercicio P2 · Juny Serie 1 2024 ›

Más ejercicios de Moviment harmònic simple, ones i so

Exámenes oficiales en PDF y soluciones: examenselectivitat.cat