b) Debe desarrollar las cuestiones y problemas de una de las dos opciones c) Puede utilizar calculadora no programable

Transcripción

1 I..S ARIZ D SUAIA Dto. Físia y Quíia Instruions a) Duraión: ora y 30 inutos b) Db dsarrollar las ustions y roblas d una d las dos oions ) ud utilizar aluladora no rograabl d) Cada ustión o robla s alifiará ntr 0 y,5 untos (,5 untos ada uno d sus aartados) CIÓN A ª. Cont razonadant la vraidad o falsdad d las siguints afiraions: a) La furza agnétia ntr dos ondutors rtilínos indfinidos or los qu irulan orrints d difrnt sntido s rulsiva. b) Si una artíula argada n oviinto ntra n una rgión n la qu xist un ao agnétio sir atúa sobr lla una furza. nuntra l ondutor srá tabién ntrant n l al y, or lo tanto, la furza F, qu l ao jr sobr l ondutor irá aia la izquirda. F I I x x F a) Un ondutor rtilíno or l qu irula orrint ra alrddor un ao agnétio r uyas línas d furza son las rrsntadas n la figura: I or otro lado, uando un ondutor or l qu irula orrint d stá dntro d un ao agnétio, aar sobr él una furza qu vin r r r dada or F I L dond r s l ao agnétio n l qu stá inrso y L r s un vtor longitud uyo sntido s l d la orrint I qu irula or l ondutor. San dos ondutors rtilínos or l qu irulan orrints d sntidos ontrarios (vr figura). l ondutor rará, n l lugar dond s nuntra l ondutor, un ao agnétio qu srá ntrant n l al y, si aliaos la rgla dl roduto vtorial, la furza F qu sobr l ondutor jrrá l ao irá aia la dra. or lo tanto, las furzas sobr los ondutors srán rulsivas y la afiraión srá orrta. b) La furza sobr una artíula argada dntro d un ao agnétio vin dada or la r r r xrsión F q v dond v r s la vloidad on la qu ntra dntro dl ao agnétio r. l ódulo d dia furza vin dado or: F qv sn θ dond θ s l ángulo qu fora v r y r. or lo tanto, si la artíula ntra on una vloidad qu s aralla al ao agnétio ntons θ0º o θ80º y, n abos asos, sn θ0 y, or lo tanto, F0. Lugo si la vloidad d la artíula s aralla al ao agnétio no atuará ninguna furza sobr lla y la afiraión srá falsa. or otro lado, l ondutor ra una ao agnétio qu n la zona dond s rubas d Aso a la Univrsidad aillrato LGS - Físia Junio 008

2 I..S ARIZ D SUAIA ª. a) xliqu la foraión d iágns y sus aratrístias n una lnt divrgnt. b) udn forars iágns virtuals on lnts onvrgnts? Razon la rsusta. Dto. Físia y Quíia b) Dtrin la vloidad ital dl satélit y razon si la órbita dsrita s gostaionaria. G 6, N kg - ; M 6,0 0 4 kg ; R 6400 k. a) ara onstruir la iagn trazaos dos rayos: uno qu as or l ntro d la lnt atravsándola sin dsviars, y otro arallo al j ótio qu la atravisa d tal fora qu su rolongaión asa or l foo iagn F. a) l so d un objto vin dado or: G M r Dond r s la distania al ntro d la irra. or lo tanto, l so n órbita y n la surfii srán: F I F G M G M GM su ( 3R ) 9R R La rlaión ntr abos sos srá: su 9 9 su Coo s v n la figura, sa ual sa la osiión dl objto la iagn qu s fora sir s virtual, dra y d nor taaño qu l objto. b) n l aso d qu l objto s sitú ntr l foo F y la lnt, s dir, a una distania infrior a la distania foal, las iágns qu s obtinn son virtuals, dras y ayors qu l objto. Vr la ara d los rayos n la figura adjunta. I F F Lugo, l so dl satélit n órbita srá nuv vs nor qu n la surfii. b) La vloidad ital vin dada or: v GM r 4565,49 s l ríodo dl satélit srá: πr π 3 6,4 0 v 4565,49 s 7,33 oras 6,67 0 N kg 3 6, ,7 s or lo tanto, l satélit no ud sr gostaionario ya qu su ríodo dbría sr d 4 oras ara oinidir on l ríodo d rotaión d la irra. 4 kg 3ª. Un satélit dl sista d osiionainto GS, d 00 kg, s nuntra n una órbita irular d radio 3 R. a) Calul la variaión qu a xrintado l so dl satélit rsto dl qu tnía n la surfii trrstr. 4ª. La asa atóia dl isótoo N s 4, u. a) Indiqu los nulons d st isótoo y alul su dfto d asa. b) Calul su nrgía d nla. 3,0 0 8 s - ; u, kg ;,00776 u ; n, u. 4 7 rubas d Aso a la Univrsidad aillrato LGS - Físia Junio 008

3 I..S ARIZ D SUAIA a) Coo Z7 indiqu qu tin 7 rotons y, al sr A4 db tnr otros 7 nutrons, tnindo n total 4 nulons. l dfto d asa vin dado or: Coo: Δ nulons núlo nulons n 4,587 u Δ 4,587 u 4, u 0,478 u,866 0 núlo 4, u 8 kg b) La nrgía d nla s la orrsondint al dfto d asa qu aar n la foraión dl núlo, s dir: Δ,675 0,866 0 J 8 kg 8 ( 3 0 s ) Dto. Físia y Quíia Si onsidraos qu sobr un uro sólo atúan furzas onsrvativas, ntons la furza total srá la rsultant d las furzas onsrvativas y odros onr qu: AL + 0 F. ons. 0 Δ t ( + ) 0 or lo tanto, os llgado a la onlusión d qu si sobr un uro sólo atúan furzas onsrvativas ntons su nrgía Mánia ranrá onstant a lo largo dl tio, s dir, s onsrvará. st s l nuniado dl riniio d Consrvaión d la nrgía Mánia, válido sólo uando sobr l uro atúan xlusivant furzas onsrvativas. b) La situaión sría la d la figura dond l so s a dsousto n sus oonnts F y F N. F N dslazainto F d CIÓN ª. a) Consrvaión d la nrgía ánia. b) Un uro dsliza aia arriba or un lano inlinado qu fora un ángulo on la orizontal. Razon qué trabajo raliza la furza so dl uro al dslazars ést una distania d sobr l lano. a) l trabajo qu raliza la furza total sobr un uro s igual a la variaión d su nrgía inétia, s dir: Δ AL or otro lado, l trabajo qu ralizan las furzas onsrvativas s igual a nos la variaión d la nrgía otnial, s dir: F. ons. Al dslazars una distania d a lo largo dl lano, sólo la oonnt F ralizará trabajo ya qu la oonnt F N s rndiular al dslazainto y no ralizará ningún trabajo. Coo F sn y l ángulo qu fora on l dslazainto s d θ80º l trabajo qu raliza srá: () (F ) F d os θ d sn ( ) d sn gd sn ª. a) Dsriba l oviinto arónio sil y ont sus aratrístias inátias y dináias. b) Una asa osila vrtialnt susndida d un ull. Dsriba los tios d nrgía qu intrvinn y sus rstivas transforaions. rubas d Aso a la Univrsidad aillrato LGS - Físia Junio 008 3

4 I..S ARIZ D SUAIA a) Vr libro d txto. b) Suongaos un ull vrtial dl qu s l ulga una asa qudando n quilibrio n la osiión (vr figura) Dto. Físia y Quíia a) Dibuj n un squa l ao létrio y todas las furzas qu atúan sobr la sfra y dtrin su arga létria. b) xliqu óo abia la nrgía otnial d la sfra al aliar l ao létrio. g 0 s - a) l squa d furzas sría l siguint: A Nivl 0 d g 5º L0, Sobr l u ro atúan la furza so y la furza lástia dl ull, or lo tanto, l uro tndrá gg y ½kx. Coo las furzas son onsrvativas la nrgía ánia dl uro ranrá onstant a lo largo d su oviinto. Si dsd la osiión d quilibrio, dslazaos l uro aia abajo asta la osiión A, situada a una altura dl nivl ro d nrgía otnial gravitatoria, l uro osilará alrddor d la osiión d quilibrio. Iniialnt n la osiión A no tndrá ro si g (ínia) y (áxia). Al soltarlo, l uro va rdindo ro va ganando y g. Al asar or la osiión abrá rdido toda su abiéndos onvrtido ésta n (áxia) y g. Al asar d la osiión aia arriba, va rdindo ro gana y g uando alan la áxia altura no tndrá ro si g (áxia) y (áxia). Al dsndr va érdindo y g ganando. n todo onto la + g + ranrá onstant. 3ª. Una bolita d lástio d g s nuntra susndida d un ilo d 0 d longitud y, al aliar un ao létrio unifor y orizontal d 000 NC -, l ilo fora un ángulo d 5º on la vrtial. Las fu rzas son: l so g, la furza létri a jrida or l ao létrio F q y la tnsión n la urda. Si dsoonos la tnsión n sus oonnts orizontal y vrtial tndros: Dond x sn y y os. Si aliaos la ondiión d quilibrio (furza rsultant nula) al j X y al Y tndros qu: j X: j Y: x F sn q y os g Dividindo abas uaions ibro a ibro tndros: q tag g X 0,00 kg 0 s 000 NC g tag q Y F F tag5º 5,5 0 6 C rubas d Aso a la Univrsidad aillrato LGS - Físia Junio 008 4

5 I..S ARIZ D SUAIA b) Iniialnt n la osiión A la bolita sólo tndrá nrgía otnial gravitatoria. Al aliar l ao létrio y asar a la osiión aar tabién nrgía otnial ltrostátia. Dto. Físia y Quíia b) nos qu 800 y si s uvn on la isa nrgía inétia ntons: v v 800 v v 800 v v 5º La rlaión ntr las longituds d onda sría: A Coo n ninguna d las dos osiions tin nrgía inétia (v0) y sólo xistn furzas onsrvativas la nrgía ánia s onsrvará. Coo d A a gana nrgía otnial gravitatoria rdrá or lo tanto nrgía otnial ltrostátia n la isa dida. λ λ v v 0,03 v v 800 v 800 v Lugo la longitud d onda dl rotón srá 0,03 vs la dl ltrón. 4ª. a) Un az d ltrons s alra bajo la aión d un ao létrio asta una vloidad d s -. Haindo uso d la iótsis d D rogli alul la longitud d onda asoiada a los ltrons. b) La asa dl rotón s aroxiadant 800 vs la dl ltrón. Calul la rlaión ntr las longituds d onda d D rogli d rotons y ltrons suonindo qu s uvn on la isa nrgía inétia. 6, Js ; 9, 0 kg. a) La longitud d onda asoiada a una artíula sgún la iótsis d D rogli vin dada or: λ v Lugo la longitud d onda asoiada a los ltrons srá: 34 9, 0 6,63 0 Js λ v 3 5 9, 0 kg 6 0 s rubas d Aso a la Univrsidad aillrato LGS - Físia Junio 008 5