📄 Fisica · 2020-2021 · Ordinaria

a) Suponiendo que el Sol describe una órbita circular su velocidad vendrá dada por:
2πr 2π⋅2,4⋅1017
v = = =235,6 km s−1
S T 203⋅106⋅3600⋅24⋅365
b) Y la masa del centro galáctico será:
Mm v2r
ma=G →M = =1,99⋅1041 kg
r2 G

a) De la expresión de la onda se deduce:
2π/λ=5π ⇒ λ=0,4 m
2π/T =20π ⇒ T =0,1 s
b) Para calcular la potencia es preciso primero conocer la amplitud de la onda y su velocidad
de propagación.
De la expresión de la onda se obtiene directamente que:
A=0,01 m
λ
Por otra parte: v= =4 ms−1.
T
Ahora, aplicando directamente la fórmula para la potencia media:
1 1
P= µω2A2v= 0,2⋅( 20π)2⋅0,012⋅4=0,158 W
2 2
donde se ha utilizado que ω=20π rad/s y que
100
µ=2 g/cm = 2 kg/m=0,2 kg/m.
1000
Por último, la energía transmitida por la onda en 10 s será:
E = Pt =1,58 J

a) Para calcular el campo realizamos el
dibujo de la figura.
En la figura, el coseno del ángulo α es:
4 4
cosα= =
32 +42 5
Y la distancia r es:
r = 32 +42 =5m
Y el campo será:
  
K q
E(4,0)=2 cosαi =2,88i NC-1
r2
b) La velocidad se puede hallar por
conservación de la energía, pues las
fuerzas que actúan son conservativas:
1 1
E = mv2 +QV = E = mv2 +QV
i 2 i i f 2 f f
donde Q es la carga que colocamos en
el punto (0, 0) con una velocidad

inicial, v . El potencial inicial, V, es el
i i
potencial en (0, 0) y el potencial final, V, es el calculado en (4, 0) m.
f
Despejando, obtenemos:
1 1 ( ) 2Q
mv2 = mv2 +Q V −V ⇒v = (V −V )+v2
2 f 2 i i f f m i f i
Los potenciales inicial y final son:
2Kq
V =V(0,0)= =30V
i a
2Kq
V =V(4,0)= =18V
f r
Donde a es 3 m y r es 5 m.
Sustituyendo los valores en la expresión de la velocidad final, obtenemos:
2q 2⋅3·10−3
v = (V −V )+v2 = (30−18)+22 = 28 ms-1 =5,29ms-1
f m i f i 3·10−3
Como la carga es positiva, el campo eléctrico está dirigido en sentido positivo del eje x e
inicialmente la velocidad de la partícula tiene el sentido positivo del eje x, la velocidad en el
 
punto (4, 0) será: v =5,29i ms-1
f

a) La primera lente convergente producirá una imagen cuya posición vendrá dada por la Ecuación
de Gauss.
1 1 1 1 1 1
= − ; = − ; s '=100cm
f ' s ' s 20 cm s ' −25cm 1
1 1 1 1
En la segunda lente, la imagen que proporciona la primera actúa como objeto. Para que la
imagen de esta segunda lente se forme en el infinito la Ecuación de Gauss debe verificar que
1 1 1 1 1 1
= − ; = − ; d −100cm=20cm ;d =120cm
f ' s ' s 20 cm ∞ −( d −100cm )
2 2 2
donde d es la distancia entre las dos lentes.
La imagen que proporciona la primera lente debe situarse exactamente sobre el foco objeto de
la segunda lente.
b)

a) El trabajo de extracción y la longitud de onda de corte para el efecto fotoeléctrico para el oro.
La energía del fotón incidente es:
c
E =h =1,32⋅10−18 J =8,29eV
γ λ
Como la energía cinética máxima es la diferencia entre la energía del fotón, Eγ, y la energía de
extracción, W, tendremos:
E = E −W ⇒W = E −E =(8,29−3,17)eV=5,12eV
c,max γ γ c,max
Por su parte, la longitud de onda de corte es la longitud de onda de los fotones que tienen la energía
de extracción, W:
hc hc
W = ⇒λ = =2,43⋅10−7 m
λ corte W
corte
b) La longitud de onda de de Broglie de los electrones emitidos con la máxima energía cinética.
La expresión de la longitud de onda de de Broglie es:
h
λ =
deBroglie mv
donde h es la constante de Planck, m la masa de la partícula y v la velocidad.
La velocidad de los electrones se puede obtener de la energía cinética:
1 2E
E = mv2 ⇒v= c =1,06⋅106 ms-1
c 2 m
Con lo que la longitud de onda de de Broglie es:
h
λ = =6,90⋅10−10 m
deBroglie mv

a) A partir de las relaciones descritas en el enunciado:
M =360M
p T
2GM 2GM v M R 360R R
v =6v → p =6 T → ep = p T →6= T → p =10
ep eT R R v M R R R
p T eT T P P T
b) La aceleración de la gravedad en la superficie de ambos planetas es:
M M
g =G p y g =G T
p R2 T R2
p T
Por tanto:
g M R2 360
p = p T = =3,6
g M R2 100
T T p

a) De la gráfica se deduce que el nivel de intensidad sonora umbral para una frecuencia de 100 Hz
es de β = 40 dB.
El nivel de intensidad sonora se define como:
β(dB)=10log I /I
10 0
de donde:
I = I 10β/10 =10−8 Wm−2
0
Por otro lado, la potencia de una onda esférica viene expresada de la forma:
P =4πd2I
de donde, y utilizando P = 4 W, se obtiene:
P
d = =5642 m
4πI
)Bd(
aronos
dadisnetni
ed
leviN
Umbral de dolor
Frecuencia (Hz)

b) Según la gráfica, se obtiene que el nivel de intensidad sonora para el umbral de dolor, a una
frecuencia de 10000 Hz, es de β = 120 dB.
De la definición del nivel de intensidad sonora, se tiene que:
I = I 10β/10 =1 Wm−2
0
Por otro lado, de la fórmula para la potencia de una onda esférica se obtiene directamente la máxima
potencia para no superar el umbral de dolor a la distancia de 5 m:
P=4πd2I =314 W

a) Para calcular la velocidad de la varilla debemos aplicar la Ley de Faraday considerando que
inicialmente la varilla se encuentra en una posición arbitraria x .
0
 
( )
dφ dφ d B·S Bl d ( x ±vt )
ε = m = m = = 0 = Bl v= I R=2 V
dt dt dt dt
El signo + nos indica que de momento no sabemos hacia dónde se desplaza la varilla, pero no
importa, pues sabemos que se debe generar una f.e.m de 2 voltios.
v=20 ms−1
Como la corriente generada tiene que llevar sentido antihorario, eso nos indica que debe generar un
campo magnético que apunta hacia afuera del papel y por lo tanto, por la Ley de Lenz, la varilla se
debe desplazar hacia la derecha (aumenta el flujo de campo magnético)
b) Para calcular la fuerza necesaria para que la varilla se desplace con velocidad constante debemos
aplicar la 2ª ley de Newton y que el sumatorio de todas las fuerzas sea 0. Las únicas fuerzas que
actúan son la que ejercemos nosotros y la fuerza que aparecerá sobre la varilla por el campo
magnético.
     
∑F =0= F +F = I l ×B+F
i m ext ext
i
Sustituyendo los valores numéricos del problema obtenemos F = 0,1 Newton y deberá ir dirigida
ext
hacia la derecha para oponerse a la fuerza magnética.

a) Aplicando la Ley de Snell al haz incidente sobre la cara
A
interior del prisma AC
n ·senθ =1·sen900
v i
45o
De acuerdo con la geometría del prisma, θ =450
i
1
n = = 2
v
2
45o
90o
2
b) Fuera del prisma, en el aire, la longitud de onda del haz de
luz será n
v
c 3·108 B C
c=λ·ν ; λ = = =652 nm
0 0 ν 4,6·1014
La longitud de onda de la luz dentro del prisma será
λ 652
λ= 0 = =461 nm
n 2
v

a) La constante de desintegración radiactiva.
La constante de desintegración radiactiva se puede hallar a partir del tiempo de
semidesintegración, mediante:
ln2
λ= =1,155⋅10−1 h−1 =3,21⋅10−5 s−1
T
1/2
b) La cantidad de tecnecio 99 en gramos que hay que suministrar en gramos a un paciente de
70 kg si la dosis recomendada es de 10 MBq por kg de masa.
La dosis recomendada para un paciente de 70 kg será:
A=10MBqkg−1 70kg =7⋅108 s−1
Para esta actividad serían necesarios N núcleos de tecnecio 99,
A
N = =2,18⋅1013 núcleos
λ
La masa que tienen estos núcleos será:
N m 2,18⋅1013 99gmol−1
m= molar = =3,59⋅10−9 g
N 6,02⋅1023mol−1
A

Orientaciones Examen Física EvAU
Los contenidos de los seis repertorios de examen se ajustarán a los previstos en la legislación vigente
recogida en el Real Decreto 1105/2014, de 26 de diciembre, por el que se establece el currículo básico
de la Educación Secundaria Obligatoria y del Bachillerato, así como por la normativa correspondiente
que se promulgue y que afecte a las características, el diseño y el contenido de la evaluación de
Bachillerato para el acceso a la Universidad.