CANARIAS / SEPTIEMBRE 03. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLETO

Transcripción

1 De las dos opciones popuestas, sólo hay que desaolla una opción completa. Cada poblema coecto vale po tes puntos. Cada cuestión coecta vale po un punto. Poblemas OPCIÓN A.- Un satélite descibe una óbita cicula en tono a la iea empleando un tiempo de 40 hoas en completa una vuelta. a) Dibuja las fuezas que actúan sobe el satélite. b) Calcula la altua sobe la supeficie teeste a la que debe de encontase. c) Calcula la enegía total del satélite. G=6, Nm kg - ; M iea =5, kg ; iea =6370 km ; m satelite =500 kg..- La potencia de una lente es de 5 dioptías. a) Si a 0 cm a su izquieda se coloca un objeto de mm de altua, halla la posición y el tamaño de la imagen. b) Si dicha lente es de vidio (n=,5) y una de sus caas tiene un adio de cuvatua de 0 cm, cuál es el adio de cuvatua de la ota? De qué tipo de lente se tata? Cuestiones.- Escibe la expesión del potencial gavitatoio asociado a una masa puntual M. Explica su significado físico y el de cada uno de sus téminos..- Explica la difeencia ente ondas longitudinales y ondas tansvesales. Popón un ejemplo de cada una de ellas. 3.- Explica azonadamente cómo es la imagen que se obtiene con un espejo convexo. 4.- Comenta bevemente las popiedades que conozcas de la caga eléctica, escibe vectoialmente la Ley de uezas de Coulomb y epesenta gáficamente dicha fueza. es un sevicio gatuito de Ediciones SM

2 Poblemas OPCIÓN B.- Una onda se popaga en un medio mateial según la ecuación y(x, t) = sen(t x). Obtén: a) La longitud de onda, fecuencia y amplitud. b) La velocidad tansvesal máxima de un punto del medio..- Considea dos cagas elécticas en eposo como se indica en la figua. a) Dibuja las líneas de campo ceado po esta distibución. b) Detemina el campo eléctico ceado po esta distibución en el punto de coodenadas (3,0). c) Detemina el potencial en dicho punto. K = Nm C - ; q = µc; q = -µc; d = m d/ d/ Y q q X Cuestiones.- Escibe la expesión de la intensidad de campo gavitatoio ceado po una masa puntual M. Explica su significado físico y el de cada uno de sus téminos..- Explica físicamente cómo se popaga el sonido. Cita algunas fuentes de la contaminación acústica y los efectos que ésta poduce. 3.- Explica cómo es la imagen que se obtiene en una cámaa oscua. 4.- Una pequeña esfea cagada de masa m se encuenta en equilibio en el seno del campo gavitatoio teeste y de un campo electostático de módulos g y E espectivamente, teniendo ambos el mismo sentido. Detemina la caga de la esfea en función de m, g y E. es un sevicio gatuito de Ediciones SM

3 SOLUCIONES OPCIÓN A POBLEMAS.- a) La única fueza que actúa sobe el satélite es la fueza de atacción gavitatoia dada po la ley de la gavitación Univesal, que actúa como fueza centípeta y es la causante del movimiento cicula. M ms c = G = G b) Paa calcula la altua, deducimos la tecea ley de Keple: M ms v c = G ; G = ms ; v = M G c π 4π 4π = = = v M GM G Despejando la distancia y sustituyendo se tiene: 3 4 GM 6,67 0 5, = = 4π 4π Esta es la distancia al cento de la iea, la altua sobe la supeficie seá: h = 7 5,3 0 m 3 7 ( ) = m 5,94 0 m = c) La enegía total de un satélite en una óbita es el doble del valo de su enegía potencial. E = G M m s 6,67 0 5,97 0 = 7 5, =, J es un sevicio gatuito de Ediciones SM

4 .- a) Aplicando la ecuación de las lentes delgadas: f ' = s' ; s 5 = s 0, s = 0, m La imagen se obtiene 0 cm a la izquieda de la lente. Paa calcula el aumento, hay que conoce peviamente el valo del aumento lateal. s' 0, y' β = = = β = = ; y' = y = 4 mm s 0, y b) Paa que la potencia sea positiva, la lente debe se biconvexa, plano convexa o un menisco convegente. En los tes casos el valo de > 0 de modo que lo aplicamos a la ecuación del fabicante de lentes. P = ( n v ) El paéntesis tiene que vale: 5 = 0,5 ; = 0 Sustituyendo = 0, se obtiene: 0, = 0; = 0 0, = 0 = La lente es plano convexa es un sevicio gatuito de Ediciones SM

5 CUESIONES.- Que exista una función potencial asociada a un campo quiee deci que dicho campo es consevativo es deci que el tabajo que se ealiza paa desplaza una masa (en este caso) solo depende los puntos inicial y final y no del camino po el que se desplaza. El potencial gavitatoio V() que cea un cuepo de masa M en un punto del campo situado a una distancia de él, se define como la elación ente la enegía potencial gavitatoia que posee un cuepo de masa m situado en dicho punto y el valo de dicha masa. Mm E () G p M V() = = G m m ambién se dice que es la enegía potencial po unidad de masa. Como se puede compoba en la expesión, la función potencial es invesamente popocional a la distancia del punto a la masa que cea el campo y popocional al valo de la masa..- Las ondas tansvesales y longitudinales son las que se clasifican atendiendo a su diección de popagación. Las longitudinales son aquellas en las que la diección de popagación coincide con la diección de vibación. Son ondas longitudinales las del sonido o las que se popagan en un muelle cuando viba longitudinalmente. Las tansvesales son aquellas en las que la diección de popagación es pependicula a la diección en que tiene luga la vibación. Son ondas tansvesales las ondas electomagnéticas y las ondas sísmicas s. 3.- Las imágenes ceadas po los espejos convexos son en cualquie caso vituales deechas y de meno tamaño que el objeto. Veámoslo mediante una constucción geomética. es un sevicio gatuito de Ediciones SM

6 C es un sevicio gatuito de Ediciones SM

7 4.- La caga eléctica es la popiedad que adquieen los cuepos que se han electizado. Los expeimentos ponen de manifiesto que las fuezas ente cuepos electizados pueden se de atacción o de epulsión, lo que se explica suponiendo la existencia de dos tipos de caga que se denominan caga positiva y caga negativa. La explicación de algunos fenómenos elécticos en la natualeza atómica de la mateia, llevó a la conclusión de que la unidad mínima de caga ea la que pesentaban el potón o el electón (hoy día se conocen facciones más pequeñas de caga) de este modo se puede conclui que la caga está cuantizada. Una deducción diecta de a cuantización de la caga es su consevación ya que las cagas que en un sistema aislado se tasladan de un cuepo a oto altean el valo paticula de la caga de los cuepos peo nunca cambie l valo total de la caga del sistema. La expesión vectoial de la ley de las fuezas de Coulomb es: Q Q = K u Q(+) Q(+) Donde u epesenta el vecto unitaio en la diección que une ambas cagas. Q(-) Q(-) Q(-) Q(+) es un sevicio gatuito de Ediciones SM