Examen resuelto de Física — Extraordinaria 2025
AsturiasExtraordinaria20258 Preguntas100% Resuelto
1
1
Gravitación
Órbita circular de un satélite y campo gravitatorio
a) 1 ptob) 1 pto
Un satélite de 1.5·10² kg de masa gira describiendo una órbita circular a una altura de 9.0·10² km sobre la superficie de un cierto planeta P, de masa Mp = 6.0·10²⁴ kg y radio Rp = 3.5·10⁶ m.
a)
Determina el período y la velocidad orbital del satélite.
(1 pto)b)
Calcula el valor y representa el campo gravitatorio en un punto de la superficie del planeta P, y en un punto de la órbita del satélite.
(1 pto)2
2
Gravitación
Gravedad en la superficie de Urano y velocidad de escape
a) 1 ptob) 1 pto
El planeta Urano tiene una masa de 8.68·10²⁵ kg y el valor de la aceleración de la gravedad en su superficie es de 8.9 m/s².
a)
Calcula el radio medio de Urano y la velocidad de escape en su superficie.
(1 pto)b)
Si se deja caer una piedra desde una altura de 1 m sobre la superficie del planeta, ¿cuál será su velocidad al chocar con la superficie?
(1 pto)3
3
Campo eléctrico
Trayectoria de un electrón en un condensador de láminas paralelas
a) 0.75 ptosb) 0.75 ptosc) 0.5 ptos
Un dispositivo eléctrico que permite detectar partículas cargadas consta de un condensador de láminas planoparalelas entre las que se establece un campo eléctrico de 150 V/cm según se indica en la figura adjunta. El electrón desvía perpendicularmente la trayectoria de las partículas que penetren horizontalmente, según el eje X, desde la izquierda del dispositivo.
a)
¿Qué fuerza experimenta un electrón cuando penetra en la región entre las placas del condensador? ¿Hacia dónde se desviará su trayectoria al atravesar las placas del condensador? Justifica gráficamente la respuesta.
(0.75 ptos)b)
¿Cuál será la aceleración que adquiera un protón al penetrar en la región entre las placas del condensador? ¿Hacia dónde se desviará su trayectoria mientras atraviesa las placas del condensador? Justifica gráficamente la respuesta.
(0.75 ptos)c)
¿Hacia dónde se desviará la trayectoria de un neutrón al penetrar en la zona entre las placas del condensador? Justifica la respuesta.
(0.5 ptos)4
4
Inducción electromagnética
Espira conductora en campo magnético variable
a) 0.5 ptosb) 0.5 ptosc) 0.6 ptos
Una espira conductora circular de radio r = 10 cm se encuentra en todo momento perpendicular al flujo de un campo magnético homogéneo producido por un dispositivo electromagnético, que varía su intensidad con el tiempo según los valores están representados en unidades del S.I. (se muestra gráfica B vs t).
a)
Determina el instante de tiempo en el que se produce el mayor flujo magnético a través de la superficie de la espira y calcula su valor.
(0.5 ptos)b)
¿En qué situación se genera el mayor valor de fem inducida en la espira? Justifica la respuesta.
(0.5 ptos)c)
Si la espira conductora tiene una resistencia R = 10 Ohms, obtén el valor más elevado de la intensidad de corriente inducida en la espira e indica el sentido de circulación de corriente. Justifica la respuesta.
(0.6 ptos)5
5
Óptica geométrica
Formación de imágenes con una lente convergente
a) 1 ptob) 1 pto
Se dispone de un sistema óptico formado por una lente convergente que tiene una distancia focal de 0.2 m. Realiza el trazado de rayos correspondiente identificando los elementos principales de la lente, y determina las características (si es real o virtual, derecha o invertida, y de mayor o menor tamaño que el objeto), así como la posición y el tamaño de la imagen formada por la lente, en estos dos casos:
a)
Con un objeto de 4 cm de altura sitúa a una distancia de 0.15 m de la lente.
(1 pto)b)
El mismo objeto se sitúa a una distancia de 0.3 m de la lente.
(1 pto)6
6
Óptica — Refracción
Refracción y ley de Snell: índices de refracción y longitud de onda
a) 1 ptob) 1 pto
Un rayo de luz monocromático cuya frecuencia es f = 6.03×10¹⁴ Hz incide desde un medio A con índice de refracción nA hacia otro medio B cuyo índice de refracción es nB, teniendo que el ángulo para la reflexión total es de 60°. Se cumple que la diferencia entre los índices de refracción de ambos medios es nA − nB = 0.3.
a)
Los índices de refracción de cada medio n_A y n_B, respectivamente.
(1 pto)b)
Las longitudes de onda del rayo incidente cuando se propaga por cada uno de los dos medios, A y B.
(1 pto)7
7
Efecto fotoeléctrico
Efecto fotoeléctrico y potencial de frenado con lámina de potasio
a) 0.5 ptosb) 1.5 ptos
La función de trabajo del potasio es de 2.3 eV.
a)
Determina la frecuencia mínima umbral con la que se debe emitir la luz que incida sobre una lámina de potasio para producir el efecto fotoeléctrico.
(0.5 ptos)b)
Calcula el potencial de frenado de los electrones emitidos cuando se irradia la lámina de potasio con radiación de longitud de onda de 300 nm. ¿Cuál será la velocidad máxima de los electrones?
(1.5 ptos)8
8
Dualidad onda-corpúsculo
Longitud de onda de De Broglie: protón, fotón y grano de arena
a) 0.5 ptosb) 0.5 ptosc) 1 pto
Un protón se acelera en un acelerador lineal de partículas con una energía cinética de 120 eV.
a)
La longitud de onda asociada al protón.
(0.5 ptos)b)
La longitud de onda que tendría un fotón con la misma energía que el protón.
(0.5 ptos)c)
La longitud de onda de De Broglie asociada a un diminuto grano de arena de 0.35 μg de masa y que se mueve con la misma velocidad que la del protón.
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