ejercicios de repaso fisica

EJERCICIOS DE REPASO DE FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO
1º) Un satélite artificial de 500 kg de masa se encuentra en una órbita circular a una altura de
60660km sobre la superficie de la Tierra.
a) Determinar el período del satélite.
b) Calcular la aceleración del satélite en su órbita.
c) ¿Cuál será su período cuando se encuentre a una altura de la superficie terrestre igual a dos veces
el radio de la Tierra?
Datos: G = 6,67 · 10−11 N · m2 · kg−2; MT = 5,97 · 1024 kg; RT = 6370 km.
2º) Hacemos vibrar armónicamente un punto P de una cuerda y se genera una onda transversal,
descrita por la ecuación: y =4·sen[2π(t/2-x/4)] en la que todas las magnitudes se miden en unidades
del Sistema Internacional (SI). Calcular:
a) La velocidad de vibración de un punto de la cuerda que dista 5 m del punto P, en el instante 3s.
b) La diferencia de fase entre dos puntos de la cuerda que distan 2 m el uno del otro.
c) La velocidad de propagación de la onda.
3º) Una partícula con carga 0,5⋅10−9 C se mueve con velocidad v = 4⋅10 6 ĵ m/s y entra en una zona
donde existe un campo magnético B = 0,5 î T.
a) Determinar el valor de la fuerza magnética ejercida por el campo sobre la partícula y dibujar los
vectores correspondientes a la velocidad de la partícula, al campo magnético y a la fuerza magnética.
b) Calcular la masa de la partícula sabiendo que describe una trayectoria circular de radio 10 −7 m.
c) Justificar por qué es nulo el trabajo que realiza la fuerza magnética sobre la carga.
4º) Un protón y una partícula alfa, previamente acelerados desde el reposo mediante diferencias de
potencial distintas, penetran en una zona del espacio donde existe un campo magnético uniforme B
perpendicular al movimiento de ambas partículas. Sabiendo que la velocidad del protón al entrar en el
campo magnético es 107 m/s, y que ambas partículas describen una trayectoria circular de igual radio:
a) calcular la velocidad de la partícula alfa
b) calcular la diferencia de potencial con que se ha acelerado cada partícula
c) elegir dos puntos cualesquiera de la trayectoria de la partícula alfa en el campo magnético y dibujar
los siguientes vectores: velocidad de la partícula, fuerza magnética ejercida por el campo sobre la
partícula e inducción magnética.
Protón: masa = 1,67·10-27 kg; carga = +1,6·10–19 C
Partícula alfa: masa = 6,65·10-27 kg; carga = +3,2·10–19 C
5º) En una región del espacio hay un campo eléctrico
uniforme de 1.000 N/C dirigido en el sentido positivo del eje
OX (en la figura se indican las líneas de fuerza del campo).
En el interior del campo se encuentra en equilibrio una
partícula de masa 0,2 g y carga – 2 μC, suspendida mediante
un hilo de masa despreciable.
a) Dibujar las fuerzas que actúan sobre la partícula, y calcular
el valor del ángulo α y la tensión del hilo.
b) Si un electrón penetra en dicho campo con una velocidad
de 5·10 m/s, paralela a las líneas de fuerza del campo, en el
sentido positivo del eje OX, ¿qué velocidad tendrá tras recorrer 5 cm?
Carga del electrón: e = −1,60·10−19 C
Masa del electrón: me = 9,11·10–31 kg
Aceleración de la gravedad: g = 10 m/s2
6º) Una masa de 20 g realiza un movimiento armónico simple en el extremo de un muelle de masa
despreciable, sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Si realiza 2 oscilaciones completas por
segundo, con una amplitud de 5 cm, calcular:
a) la velocidad máxima de la masa que oscila,
b) su aceleración máxima,
c) la constante elástica (K) del muelle.
7º) Una espira cuadrada de 6 cm de lado está en el interior de un campo
magnético uniforme (ver figura).
Sabiendo que el valor del campo magnético B (perpendicular al papel y
dirigido hacia afuera) es de 0,8 T, determinar el valor de la f.e.m inducida e
indicar el sentido de la corriente en la espira en los siguientes casos:
a) el valor del campo magnético se duplica en 4 segundos.
b) el campo magnético cambia de sentido en 2 segundos.
c) la espira se mueve hacia la derecha con una velocidad de 2 cm/s durante 1 s.
8º) Una onda estacionaria viene dada por y = 0,04 sen(0,4x) cos(25t) ( S.I.).
¿Cuál es su velocidad de propagación?. Calcular υ, λ, A y la velocidad de propagación de las Ondas
Viajeras.
9º) Un cuerpo de 0,5 kg se lanza hacia arriba por un plano inclinado, que forma 30 o con la horizontal,
con una velocidad inicial de 5 m s-1. El coeficiente de rozamiento es 0,2.
a) Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre el cuerpo, cuando sube y cuando baja por el
plano y calcule la altura máxima alcanzada por el cuerpo.
b) Determine la velocidad con la que el cuerpo vuelve al punto de partida.
g = 10 m s-2
10º) Una partícula con carga 2 ·10-6 C se encuentra en reposo en el punto (0,0). Se aplica un campo
eléctricouniforme de 500 N C-1 en el sentido positivo del eje OY.
a) Describa el movimiento seguido por la partícula y la transformación de energía que tiene lugar a lo
largo delmismo.
b) Calcule la diferencia de potencial entre los puntos (0,0) y (0,2) m y el trabajo realizado para
desplazar lapartícula entre dichos puntos.