GALICIA/ JUNIO 01. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLETO

Transcripción

1 Desarrollar una de las dos opciones propuestas. Cada problema puntúa 3 (1,5 cada apartado) y cada cuestión teórica o práctica 1. OPCIÓN 1 Un cilindro macizo y homogéneo de 3 kg de masa y 0,1 m de radio gira bajo la acción de un peso de 0,3 kg que cuelga del extremo de una cuerda que se enrolla sobre el cilindro, de tal orma que al descender el peso le imprime al cilindro un movimiento de rotación alrededor del eje horizontal (I mr /; g 9,8 m/s ). Calcule: a) La aceleración angular. b) El número de vueltas que da el cilindro en un minuto partiendo del reposo. Problema Un globo aerostático está lleno de gas Helio con un volumen de gas de m 3. El peso del globo (sin el helio) es de kg. Calcule: a) La aceleración de subida. b) Las energías cinética y potencial al cabo de 10 s. Datos g 9,8 m/s, d aire 1,3 kg/m 3, d helio 0,17 kg/m 3 La cantidad de movimiento de un otón viene expresada por: a) p mc ; b) p h n; c) p h/l. Cuestión teórica En cuál de los tres puntos es mayor la gravedad terrestre: a) en una sima a 4 km de proundidad; b) en el ecuador; c) en lo alto del monte Everest. Si se sumergen en agua dos objetos pesados aparentemente iguales en orma pero de dierente densidad cuál de los dos descenderá más lentamente?: a) el de menor densidad; b) el de mayor densidad; c) los dos por igual.

2 Con una lente convergente dibuja la mancha de los rayos y el tipo de imagen ormada en cada uno de estos dos casos: a) si la distancia al objeto s es igual al doble de la ocal (); b) si la distancia al objeto es igual a la ocal. OPCIÓN Dos cargas eléctricas puntuales de y mc cada una están situadas respectivamente en (,0) y en (-,0) (en metros). Calcule: a) El campo eléctrico en (0,0) y en (0,10). b) El trabajo necesario para transportar una carga q de 1 mc desde (1,0) hasta (-1,0). (Dato K Nm /C) Problema Se lanza un proyectil verticalmente desde la supericie de la Tierra, con una velocidad inicial de 3 km/s, calcule: a) Qué altura máxima alcanzará? b) La velocidad orbital que habrá que comunicarle a esa altura para que describa una órbita circular. Datos: G 6, Nm /kg ; R T km; M T 5, kg. Si los casquetes de hielo polares se undieran totalmente, la velocidad de rotación de la Tierra: a) aumentaría; b) disminuiría; c) no se vería aectada. Cuestión teórica

3 Cuando un movimiento ondulatorio encuentra en su propagación una rendija de dimensiones pequeñas comparables a las de su longitud de onda se produce: a) polarización; b) onda estacionaria; c) diracción. Según la teoría de la relatividad dos observadores en sistemas de reerencia inerciales miden: a) la misma velocidad de la luz; b) el mismo espacio; c) el mismo tiempo. En la determinación de K e por el método dinámico, valora la inluencia que tienen las siguientes magnitudes: a) la masa total del resorte; b) la amplitud de las oscilaciones; c) el número de medidas eectuadas; d) la longitud del resorte. Solución OPCIÓN 1 a) La igura que representa el problema es la siguiente: El peso ejerce un momento angular constante que hace girar al cilindro, por tanto la ecuación del movimiento será: m g R α I α mgr I mgr MR / mg MR 0,3 9,8 3 01, 19,6 rad/s b) En un movimiento angular la relación entre el ángulo y el tiempo sigue la siguiente relación: m θ θ 0 ω 0 t + 1 α t 1 19, rad vueltas

4 Problema a) La masa total del globo es: m globo m 0 + d He V Sustituyendo: m globo , kg. El peso del aire desalojado es: p aire d aire g V 1,3 9, N. Por el principio de Arquímedes la uerza ascensorial es la resta del peso del aire desalojado menos el peso del globo, por tanto: F p aire m globo g , N. La aceleración ascensorial será: a 6,75 ms. m F b) La ecuación del movimiento es: v a t 6, ,5 ms -1. El espacio recorrido será: s v 0 t + 1 a t 1 6, ,5 m. La energía potencial será: E p m g h ,8 337,5 1, J. La energía cinética será: E c 1 mv ,5 8, J. E hν h La cantidad de movimiento de un otón es: p c c c/ ν Por tanto la respuesta correcta es la c). h. λ Cuestión teórica La uerza de la gravedad generada por una esera es máxima sobre la supericie de la misma. En su interior disminuye por ser menor la masa que atrae y en su exterior disminuye inversamente a la distancia al cuadrado. La respuesta correcta es la b).

5 Cuando un cuerpo se encuentra sumergido en otro la uerza neta que recibe depende de la dierencia de densidades, cuanto mayor sea la del cuerpo mayor será la uerza que le hace descender y mayor será la aceleración que adquiera. La respuesta correcta es la b). a) En este caso la igura de rayos es la que se puede ver debajo. La imagen tiene el mismo tamaño que el objeto, está a una distancia a la derecha de la lente y está invertida. b) En este caso la imagen estaría invertida y localizada en el ininito, siendo su tamaño también ininito.