El alumno elegirá una sola de las opciones de problemas, así como cuatro de las cinco cuestiones propuestas. No deben resolverse problemas de opciones diferentes, ni tampoco más de cuatro cuestiones. Cada problema se calificará sobre tres puntos y cada cuestión sobre uno. OPCIÓN PROBLEMAS A) La longitud de onda de luz láser roja de helio-neón en el aire es de 63, 0-9 m. ) Cuál es su frecuencia? ) Cuál es su longitud de onda en un vidrio que posee un índice de refracción de,5? 3) Cuál es su velocidad en el vidrio? B) Un objeto que tiene una carga neta de 4 µ C se coloca en un campo eléctrico uniforme de 60 N/C dirigido verticalmente. Cuál es la masa de este objeto si "flota" en el campo? OPCIÓN PROBLEMAS A) Al esperar a que pase una onda transversal, una persona nota que pasan crestas en un tiempo de 3 s. Si la distancia entre dos crestas sucesivas es de 0, m y la amplitud es de 0,5 m. ) Escribe la ecuación de esa onda. ) Cuál es la velocidad de la onda? B) Dos alambres rectos, largos y paralelos conducen corrientes, del mismo sentido, de y A respectivamente. ) Cuál es la magnitud del campo magnético en el punto medio entre los alambres? ) En qué punto de la línea que une los alambres se anula el campo magnético?
CUESIONES.- Se ha descubierto un nuevo planeta girando alrededor del Sol. Cómo podrías estimar su distancia al Sol si conoces el periodo del planeta?.- La frecuencia de una oscilación armónica simple se duplica de 0,5 Hz a 0,50 Hz Cuál es el cambio en el periodo de oscilación? 3.- Explica brevemente en qué consiste el efecto fotoeléctrico, indicando qué se entiende por función de trabajo, cómo calcularías la energía cinética máxima de los electrones arrancados del metal? 4.- Una espira circular de 0 cm de radio está situada perpendicularmente a un campo magnético de inducción 0,0 esla. Cuánto vale el flujo que lo atraviesa? Suponga que la espira está situada paralelamente al campo magnético, cuánto vale ahora el flujo? 5.- Un observador A en reposo determina el intervalo de tiempo entre dos acontecimientos. Otro observador B, en movimiento, mide el intervalo de tiempo entre esos dos acontecimientos. Cuál es el resultado encontrado por A con respecto al encontrado por B? Razona la respuesta.
SOLUCIÓN OPCIÓN PROBLEMAS A) ) Como se trata de una onda electromagnética, se desplaza a ala velocidad de la luz c, por tanto: λυ = c υ = c λ = 3 0 63, 0 9 = 4,74 0 4 Hz ) Calculamos la velocidad de la onda en el vidrio: c c 3 0 n = v = = v n,5 = 0 m / s Como la frecuencia de una onda electromagnética no varía calculamos su longitud de onda a partir de la relación entre esta y su frecuencia. v 0 7 λυ = v λ = = = 4,9 0 m = 4nm 4 υ 4,74 0 3) La velocidad fue calculada en el segundo apartado: v = 0 m/s. B) F E Para que el cuerpo flote, la fuerza en sentido vertical que realiza el campo eléctrico, debe tener el mismo valor que el peso del cuerpo: FE = q E = 4 0 60= 0,0464 N Sustituyendo este valor en el peso del cuerpo y despejando el valor de la masa: P P 0,0464 P = mg m = = = 0,005 kg g 9, La masa del objeto debe ser aproximadamente,5 g 6
CUESIONES LA RIOJA / JUNIO 03. LOGSE / FÍSICA / EXAMEN COMPLEO.- Conocemos el periodo, que es tiempo que tarda en dar un vuelta completa alrededor del Sol. πr = v Como desconocemos el valor de la velocidad, lo intentamos calcular a partir de la conservación de su energía: MSm/ MSm/ E = mv / G = G r r MS GMS v = G v = r r Sustituyendo en la fórmula del periodo: πr 4πr r 3 GM = = r = GM GM 4π r Se obtiene la tercera ley de Keppler que indica que el periodo de los planetas es proporcional al cubo de os radios de las órbitas..- La frecuencia es el inverso del periodo, de modo que si se duplica la frecuencia, el periodo se ve reducido a la mitad. 0,5 Hz = 4s υ = = 4s υ = = 0,50 Hz = s = s 3.- El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por la superficie de un metal cuando sobre él incide luz de frecuencia suficientemente elevada. En el efecto fotoeléctrico, la energía de los electrones emitidos es independiente de la intensidad de la luz incidente. Depende únicamente del valor de la frecuencia de la radiación incidente.
La energía cinética máxima que tienen los electrones que se desprenden del metal será la diferencia entre la energía que poseía la radiación incidente y la energía necesaria para arrancar al electrón. E c,max = hυ hυ Donde h υ0 es la función de trabajo o frecuencia umbral propia de cada metal y por debajo de la cual no existiría emisión electrónica. El efecto fotoeléctrico fue una Interpretación de Einstein utilizando la teoría de los cuantos de Planck 0 4.- Si está colocada perpendicularmente al campo magnético, su flujo será el producto del valor del campo por la superficie que ofrece la espira a dicho campo. Φ = B s = 0, π ( 0,) = 0,06 Wb Si se sitúa de forma paralela al campo magnético no será atravesada por ninguna línea de campo, de modo que el flujo será cero.