Resueltos B

Hoja Junio 2013 (Alicante)
Física PAU
©FerMates
Resueltos, versión  
 http://www.fermates.com/seccion-10/fisica.htm
OPCIÓN B
Bloque I. Cuestión.Para escalar cierta montaña, un alpinista puede emplear dos caminos diferentes, uno de
pendiente suave y otro más empinado ¿Es distinto el valor del trabajo realizado por la
fuerza gravitatoria sobre el cuerpo del montañero según el camino elegido? Razona la
respuesta.
Las fuerzas gravitacionales son conservativas. El trabajo realizado por una
fuerza conservativa sólo depende de las posiciones inicial y final del cuerpo sobre el
que actúan. Este trabajo coincide con la variación negativa de la energía potencial del
cuerpo. Ergo…
El trabajo es el mismo en los dos casos.
Bloque II. Cuestión.La velocidad de una masa puntual cuyo movimiento es armónico simple viene dada, en
  t 1 
unidades del SI, por la expresión v(t )   0,01 sen     . Calcula el periodo, la
  2 4 
amplitud y la fase inicial del movimiento.
x(t) = A cos ( t + )
v(t) = – A  sen ( t + )
  t 1 


v(t )   0,01 sen       0,01 sen  t  
4
2
  2 4 
Comparando ambas expresiones de v (t):
=
=
2
T

2
=
T=4s

4
– A  = – 0,01 – A

= – 0,01 
2
 =  / 4 rad
A = 0,02 m
Bloque III..- Problema.Sea una lente delgada convergente, de distancia focal 8 cm. Se sitúa una flecha de 4 cm
de longitud a una distancia de 16 cm de la lente, como muestra la figura.
a) Indica las características de la imagen a partir del trazado de rayos.
b) Calcula el tamaño, la posición de la imagen y la potencia de la lente.
a)
Imagen real e invertida.
b)
1 1 1
 
s' s f '
y’ = – 4 cm
1
1
1


s'  16 8
s’ = 16 cm
s' 16 cm
P
y' s'

y s
1
1

f ' 0,08
y' 16

 1
4  16
P = 12,5 D
Bloque IV. Problema.Dos cables rectilíneos y muy largos, paralelos entre sí y
contenidos en el plano XY, transportan corrientes eléctricas
I1 = 2 A e I2 = 3 A con los sentidos representados en la figura
adjunta. Determina:
a) el campo magnético total (módulo, dirección y sentido) en
el punto P.
b) La fuerza (módulo, dirección y sentido) sobre un electrón
que pasa por dicho punto P con una velocidad


v   106 i m/s.
Datos: permeabilidad magnética del vacío,
μo = 4π·10–7 T·m/A; carga elemental, e = 1,6·10–19 C


B1  106 k T
  2 I1
2 ·2
B1  o
10 7
10 6 T
4  a1
0,4

 2 I2
2 ·3
B2  o
10 7
 3 ·10 6 T
4  a2
0,2
a)


B2  3 ·106 k T


(La dirección y sentido de los vectores B1 y B2 se averigua con la regla de la mano
derecha)

  
B  B1  B2  4 ·106 k T
b)

i

 
F  q · v  B   1,6 ·10 19 · 106


0

j
0

k
0

 4 ·1,6 ·10 19 j N
0 4 ·10 6


F  4e j N
También se puede calcular por una parte el módulo como F = q · v · B y determinar la
dirección y sentido mediante la regla de la mano izquierda (el movimiento de
electrones tiene sentido contrario al de v)
Reglas: mano derecha
mano izquierda
Bloque V. Cuestión.En la gráfica adjunta se representa la energía cinética máxima de los electrones
emitidos por un metal en función de la frecuencia de la luz incidente sobre él ¿Cómo se
denomina el fenómeno físico al que se refiere la gráfica? Indica la frecuencia umbral
del metal ¿Qué ocurre si sobre el metal incide luz de longitud de onda 0,6 μm?
Datos: constante de Planck, h = 6,63·10–34 J·s; velocidad de la luz en el vacío, c =
3·108 m/s; carga elemental, e = 1,6·10–19 C
a)
b)
fo = 10 15 Hz
Efecto fotoeléctrico;
f
c


3 ·108
 5 ·1014 Hz  f o
0,6 ·10 6
Con  = 0,6m, no se produce efecto fotoeléctrico
Bloque VI. Cuestión.Indica razonadamente qué tipo de desintegración tiene lugar en cada uno de los pasos
de la siguiente serie radiactiva
238
234


 234
91 Pa
92 U  90 Th


Se emiten primero una partícula  y luego una partícula 

238
92
U 
234
90
Th  42  

234
90
Th 
234
91
Pa 
0
1
