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UNIVERSIDAD DE ZARAGOZA
SEPTIEMBRE DE 2008
Tiempo disponible: 1 h. 30 m.
PRUEBA DE ACCESO A ESTUDIOS UNIVERSITARIOS
Ejercicio de:
FÍSICA
Se valorará el uso de vocabulario y la notación científica. Los errores ortográficos, el desorden, la falta de limpieza en la presentación y la mala
redacción, podrán suponer una disminución hasta de un punto en la calificación, salvo casos extremos.
PUNTUACIÓN QUE SE OTORGARÁ A ESTE EJERCICIO: (véanse las distintas partes del examen)
DESARROLLE LA OPCIÓN A O LA OPCIÓN B
OPCIÓN A
1. a) Un cuerpo de masa m, unido al extremo libre de un muelle, realiza un
movimiento armónico simple horizontal (sin rozamiento). Escribe y
justifica las expresiones de las energías cinética, potencial y mecánica
asociadas al mismo. Representa gráficamente dichas energías frente a
la elongación. (1.5 p.)
k
m
O
b) Un cuerpo de masa m = 0.1 kg, unido al extremo libre de de un muelle horizontal de constante
k = 10 Nm-1, realiza oscilaciones de amplitud A = 8 cm. ¿Con qué velocidad se mueve la masa m
cuando la elongación es 4,8 cm? ¿Para que valor de la elongación coinciden la energía potencial y
la cinética? (1 p.)
2. El satélite Giove-B tiene una masa m = 500 kg y su órbita, supuesta circular, se encuentra a una
distancia de 2.32º104 km de la superficie terrestre. Determina:
a) Energías potencial y cinética del satélite en su órbita. (0.8 p.)
b) Periodo orbital y módulo del momento angular respecto al centro de la Tierra. (0.8 p)
c) Energía mínima necesaria para ponerlo en dicha órbita y velocidad de escape de la misma. (0.9 p.)
Datos: G =
6,67 º10 -11 N m 2 kg -2 ; RT
6,38 º 10 6 m; M T
5,97 º 10 24 kg.
3. a) Enuncia y explica las leyes de Faraday y Lenz. (1.5 p.)
b) El eje de una bobina de N = 200 espiras circulares de radio R = 0.1 m es paralelo a un campo
magnético uniforme de módulo
r
B
= 0.2 T. Determina la fuerza electromotriz (fem) inducida entre
los extremos de la bobina, cuando durante un intervalo de tiempo Δt = 100 ms y de forma lineal se
duplica el campo magnético. ¿Cuanto valdrá dicha fem si en el mismo intervalo Δt invertimos el
sentido del campo? (1 p.)
4. a) Enuncia y explica las leyes de la reflexión y de la refracción para la luz. (1.5 p)
b) Un objeto de 0.5 cm de altura, que está situado a 10 cm de un espejo cóncavo, produce una
imagen virtual a 20 cm del espejo. Si alejamos el objeto a 25 cm del espejo, ¿dónde se situará la
nueva imagen? Justifique si es virtual o real. Comprueba los resultados mediante el trazado de
rayos. (1 p.)
X
OPCIÓN B
1. a) Explica las cualidades (intensidad, tono y timbre) de una onda sonora. (1. p)
b) La frecuencia fundamental de vibración de la sexta cuerda de una guitarra es f = 329,63 Hz.
Representa gráficamente, para el modo fundamental y los dos armónicos sucesivos, la forma de la
onda a lo largo de la cuerda si su longitud es
l = 0.75 m. Indica la posición de los nodos y los
vientres. (1 p.)
c) ¿Se propagan con la misma velocidad todos los armónicos en dicha cuerda?
velocidad(es) de propagación. (1p.)
Calcula la(s)
2. a) Enuncia y explica las Leyes de Kepler. (1 p.)
b) Io es un satélite de Júpiter que tarda 1.77 días en recorrer su órbita de radio medio
RIo= 4.2º108 m. Ganímedes, otro satélite de Júpiter, tiene un periodo orbital de 7.15 días. Calcula
el radio medio de su órbita. (1p)
Datos: G =
6,67 º10 -11 N m 2 kg -2 ;
3. a) ¿Qué potencial electrostático crea una carga puntual q’ en cualquier punto de su entorno? Explica
el significado físico del potencial. (1 p.)
b) Dos partículas puntuales de cargas q1 = 30 μC y q2 = -20 μC están situadas respectivamente en los
puntos de coordenadas (-a, 0) y (a, 0) con a = 10 cm. Determina el campo electrostático
(módulo, dirección y sentido) en el punto (0, 0). (1 p.)
r
E
c) ¿Qué trabajo tendremos que realizar para, en presencia de las cargas citadas, trasladar una carga
puntual q = 0.2 μC desde el punto (0, 0) al punto (a, a)? (1 p)
K 1 / 4SH 0 9 º109 N m 2 C 2 ; 1 μC= 10-6 C
4. a) Escribe la ecuación de De Broglie. Comenta su significado e importancia física. (1 p.)
b) Un electrón que parte del reposo es acelerado mediante un campo eléctrico entre dos puntos con
una diferencia de potencial ΔV = 200 V. Calcula la velocidad final del electrón y su longitud de onda
asociada. (1 p.)
e=
1,60 º10 -19 C
;
me
9,11º10-31 kg
;
h 6,63 º10 -34 J s .