3 cuestiones y un




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título3 cuestiones y un
fecha de publicación13.03.2016
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tipoExamen

EXAMEN DE SUBIDA DE NOTA DE FÍSICA 2º BT


Elige 3 cuestiones y un repertorio de problemas.

NOMBRE y APELLIDOS:
CUESTIONES
1. Cuatro masas puntuales idénticas de 6 kg cada una están situadas en los vértices de un cuadrado de lado igual a 2 m. Calcula:


  1. El campo gravitatorio que crean las cuatro masas en el centro del cuadrado.

  2. El potencial gravitatorio creado por las cuatro masas en el centro del cuadrado, tomando el infinito como origen de potenciales.

Dato: Constante de Gravitación Universal G= 6,67 x10-11 N m2 kg-2


  1. La expresión matemática que representa una onda armónica en unidades SI es:

. Determina:


  1. La frecuencia de la onda y su velocidad de propagación.

  2. La distancia mínima entre dos puntos que vibran con una diferencia de fase de 120º.






    1. ¿Puede un espejo cóncavo producir una imagen virtual, derecha y menor que el objeto?

    2. ¿Puede una lente convergente producir una imagen real, invertida y mayor que el objeto?

Justifica la respuesta en cada caso mediante un diagrama de rayos.




  1. Enuncia el teorema de Gauss y escribe su expresión matemática.

  2. Utiliza dicho teorema para deducir la expresión matemática del campo eléctrico en un punto del espacio debido a una carga puntual.




  1. En un experimento de efecto fotoeléctrico un haz de luz de 500 nm de longitud de onda incide sobre un metal cuya función de trabajo (o trabajo de extracción) es de 2,1 eV. Analiza la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones:




  1. Los electrones arrancados pueden tener longitudes de onda de De Broglie menores que 10-9 m.

  2. La frecuencia umbral del metal es mayor que 1014 Hz.



Datos: Constante de Planck h = 6,63 x10-34 J s; Velocidad de la luz en el vacío c = 3 x108 ms-1; Valor absoluto de la carga del electrón e= 1,6 x10-19 C; masa del electrón me= 9,1 x10-31 kg

PROBLEMAS



REPERTORIO A

y
Una espira cuadrada de lado l = 5 cm situada en el plano XY se desplaza con velocidad constante v en la dirección del eje de las X como se muestra en la figura. En el instante t = 0 la espira encuentra una región del espacio en donde hay un campo magnético uniforme B = 0,1 T, perpendicular al plano XY con sentido hacia dentro del papel (ver figura).


B

t=0




v

l

X X X

X X X

X X X

X X X

Sabiendo que al penetrar la espira en el campo se induce una corriente eléctrica de 5 x10-5 A durante 2 segundos, calcula la velocidad y la resistencia de la espira.


x
Representa gráficamente la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo desde el instante t = 0 e indica el sentido de la corriente inducida en la espira.


  1. Se construye un prisma óptico de ángulo A con un vidrio de índice de refracción . Sabiendo que el rayo que incide perpendicularmente en la primera cara lateral del prisma tiene ángulo de emergencia de 90º a través de la segunda cara lateral y que el prisma está inmerso en el aire, determina:




    1. El ángulo A del prisma.

    2. El valor del ángulo de desviación mínima.




REPERTORIO B



  1. Un satélite artificial de 200 kg describe una órbita circular alrededor de la Tierra. La velocidad de escape a la atracción terrestre desde esa órbita es la mitad que la velocidad de escape desde la superficie terrestre.

      1. Calcula la fuerza de atracción entre la Tierra y el satélite.

      2. Calcula el potencial gravitatorio en la órbita del satélite.

      3. Calcula la energía mecánica del satélite en la órbita.

      4. ¿Se trata de un satélite geoestacionario? Justifica la respuesta.

Datos: Constante de Gravitación Universal G = 6,67 x10-11 N m2 kg-2;Masa de la Tierra MT = 5,98 x1024 kg; Radio de la Tierra RT = 6,37 x106 m
2. a) Determina la constante elástica k de un muelle, sabiendo que si se le aplica una fuerza de 0,75 N éste se alarga 2,5 cm respecto a su posición de equilibrio.

Uniendo al muelle anterior un cuerpo de masa 1,5 kg se constituye un sistema elástico que se deja oscilar libremente sobre una superficie horizontal sin rozamiento. Sabiendo que en t = 0 el cuerpo se encuentra en la posición de máximo desplazamiento, x = 30 cm, respecto a su posición de equilibrio, determina:
b) La expresión matemática del desplazamiento del cuerpo en función del tiempo.

c) La velocidad y aceleración máximas del cuerpo.

d) Las energías cinética y potencial cuando el cuerpo se encuentra a 15 cm de la posición de equilibrio.

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