COMUNIDAD VALENCIANA / JUNIO 01. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLETO

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1 El alumno realizará una opción de cada uno de los bloques. La puntuación máxima de los bloque es de puntos, y la de cada cuestión 1,5 puntos. BLOQUE I Si la Luna siguiera un órbita circular en torno a la ierra, pero con un radio igual a la cuarta parte de su valor actual, cuál sería su periodo de revolución? Datos: oma el periodo actual igual a días. B. Cuál debería ser la velocidad inicial de la ierra para que escapase del Sol y se dirigiera hacia el infinito? Supóngase que la ierra se encuentra describiendo una órbita circular alrededor del Sol. Datos: Distancia ierra Sol = 1, m Masa del Sol = 1 3 kg G = 6, N m /kg BLOQUE II La ecuación de una onda que se propaga por una cuerda es: y (x, t) = sen[p (1 t x)] donde x e y se miden en centímetros y t en segundos. Calcula el tiempo que tardará la onda en recorrer una distancia de 5 m. B. Explica la diferencia entre ondas longitudinales y ondas transversales. Propón un ejemplo de cada una de ellas. BLOQUE III Problemas Un rayo de luz monocromática incide en una de las caras de una láminas de vidrio, de caras planas y paralelas, con un ángulo de incidencia de 3º. La lámina de vidrio situada en el aire, tiene un espesor de 5 cm y un índice de refracción de 1,5. a) Dibuja el camino seguido por el rayo. b) Calcula la longitud recorrida por el rayo en el interior de la lámina.

2 c) Calcula el ángulo que forma con la normal el rayo que emerge de la lámina. B. Sea una lente convergente de distancia focal 1 cm. a) Obtén gráficamente la imagen de un objeto, y comenta sus características, cuaneste está situado: I. cm antes de la lente. II. 5 cm antes de la lente. b) Calcula la potencia de la lente. BLOQUE IV Un hilo conductor rectilíneo de longitud infinita, está ubicado sobre el eje OZ, y por él circula una corriente continua de intensidad I, en sentido positivo de dicho eje. Una partícula con carga positiva Q, se desplaza con velocidad v sobre el eje OX, en sentido positivo del mismo. Determina la dirección y sentido de la fuerza magnética que actúa sobre la partícula. B. Describe el proceso de generación de una corriente alterna en una espira. Enuncia la ley en la que se basa. BLOQUE V Enuncia la hipótesis de De Broglie y comenta algún resultado experimental que dé soporte a dicha hipótesis. B. Si se fusionan dos átomos de hidrógeno, se libera energía en la reacción? Y si se fisiona un átomo de uranio? Razona tu respuesta. BLOQUE VI Problemas

3 Se determina, por métodos ópticos, la longitud de una nave espacial que pasa por las proximidades de la ierra, resultando ser de 1 m. En contacto radiofónico, los astronautas que viajan en la nave comunican que la longitud de su nave es de 1 m. A qué velocidad viaja la nave con respecto a la ierra? Dato: c = 3 1 m/s B. En una excavación arqueológica se ha encontrado una estatua de madera cuyo contenido de 14 C es el 5 % del que poseen las maderas actuales de la zona. Sabiendo que el periodo de semidesintegración del 14 C es de 5 57 años, determina la antigüedad de la estatua encontrada. Solución BLOQUE I La tercera ley de Kepler indica que el periodo al cuadrado es proporcional al radio medio de la órbita elevado al cubo, por tanto: R 3/ 3/ f R f = = 3 3 f = = R Rf R / 4 = R 3,5 días v = c l' l = = 1,66 1 m/s BLOQUE II

4 π π La ecuación de una onda es: y = Asen t x λ λ Dado que la velocidad es: v = se puede calcular realizando el cociente entre el factor que multiplica al tiempo dividido por el que multiplica a la posición. Por tanto: 1π v = π = 1,5 cm/s Por tanto en recorrer 5 m tardará s. BLOQUE III Problema a) El camino se representa en la figura adjunta. b) El ángulo de propagación en el interior de la figura se calcula utilizando la ley de Snell: 5 cm n 1 sen α i = n sen α t α t n1senα = arcsen n El camino recorrido por la luz es: i sen 3º = arcsen = 19,47º 1,5 3º α r l = d cosα = 5 cos19,47º = 5,3 cm n = 1,5 c) Al salir el ángulo será el mismo que al entrar ya que se trata de una lámina plano paralela, por tanto será de 3º. BLOQUE IV

5 El campo magnético que genera un cable es como el de la figura. Si la corriente tiene el sentido OZ en el eje X positivo el campo tendrá la dirección el eje Y positivo. r r r r r La fuerza será, por tanto: F = Qv r B = QvBi j = QvBk. Por tanto será paralela al eje Z en sentido positivo del mismo. Hay que tener en cuenta que si la partícula se encuentra en el semieje X negativo la fuerza tendría el sentido contrario ya que el sentido del campo sería también diferente. BLOQUE V De Broglie postuló que los cuerpos, al igual que las ondas luminosas, tienen un comportamiento dual de onda y corpúsculo. La longitud de onda asociada a un cuerpo sería: λ = h = p h mv Esto se ha observado con los fenómenos de difracción de electrones que se observan al analizar la materia en los microscopios electrónicos. BLOQUE VI Problema Uno de los efectos relativistas más sorprendentes es que la longitud aparente de los cuerpos se reduce al desplazarse a velocidades próximas a la de la luz. La relación es: l' = l 1 v c

6 Despejando la velocidad de la nave y sustituyendo: v = c l' l = = 1,66 1 m/s

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