EBAU:
· Matriz
de especificaciones
· Modelo
de examen
1. Discute la veracidad o falsedad de la proposición: “Los cuerpos en caída libre sufren mayor aceleración cuanto mayor es su masa.”
2. Un satélite de comunicaciones
de 1500 Kg describe una órbita circular a 400 Km de la superficie
terrestre. Determina:
a) La velocidad orbital.
b) El
periodo de la órbita.
c) La energía del satélite.
d) El
trabajo necesario para llevarlo de un punto de su órbita al opuesto
diametralmente.
e) El trabajo necesario para llevarlo a una
órbita también circular pero con radio dos veces mayor.
Datos:
constante de gravitación universal (G) = 6,67·10-11
N·m2/Kg2; masa de la Tierra= 5,98·1024
Kg, radio de la Tierra= 6,37·106 m.
3. El radio de la Tierra es de 6400 km y el valor
de la intensidad del campo gravitatorio en su superficie es de 9,8
N/kg. Sabiendo que la Luna tiene una masa 81 veces menor y un radio
cuatro veces menor que la Tierra, se pide averiguar:
a) Valor de
la aceleración de la gravedad en la Luna.
b) Velocidad de
escape para un cuerpo situado sobre la superficie de la Luna.
4. En un punto situado a 640 km sobre la
superficie de la Tierra, se deja una partícula con velocidad inicial
nula. Calcula:
a) La aceleración de la gravedad en dicho
punto.
b) La velocidad con que llegará a la superficie de la
Tierra.
Datos: constante de gravitación universal (G) =
6,67·10−11 N·m2/kg2; masa de la
Tierra= 5,98·1024 kg, radio de ta Tierra= 6,37·106
m.
5. Dos cargas eléctricas están situadas en los
puntos (0,0) y (0,4) de un sistema de coordenadas en el que las
distancias se miden en metros. La primera es de 3,0 μC y la segunda
de 6,0 μC.
a) Determina el punto del segmento que los une en
que se anula el campo eléctrico.
b) Calcula el potencial eléctrico en
los puntos A(0,1) y B(0,8).
c) Dibuja las lineas de campo y
superficies equipotenciales en las cercanías de cada una de las cargas.
d)
Calcula el trabajo que hace la fuerza eléctrica para llevar una
carga de 2,0 μC desde el punto A al B.
e) Calcula el trabajo
necesario para llevar una carga de 2,0 μC desde el punto A al
B.
Datos: K0= 9.109 N·m2/C2.
6. Una onda mecánica, armónica y
transversal se desplaza en la dirección del eje X en sentido
positivo. Tiene una amplitud de 2 cm, una longitud de onda de 4 cm y
una frecuencia de 8 Hz. En el instante inicial la elongación del
punto x=0 es de -2 cm.
a) Escribe la expresión matemática que
representa la onda.
b) Calcula el periodo de la onda.
c)
Calcula la velocidad de propagación de la onda.
d) Determina la
velocidad de vibración máxima de los puntos del medio.
e)
Calcula la aceleración del punto x=0 en el instante inicial.
f)
Calcula la energía de una partícula de 0,010 g situada en este
punto.
7. Principio de Huygens. Interferencia y difracción.
8. Un rayo de luz incide en la superficie plana de
separación de dos medios, produciéndose reflexión y refracción.
Si el ángulo de reflexión es de 28°, el de refracción de 35° y
el índice de refracción del primer medio es 1,3.
a) Calcula el
indice de refracción del segundo medio.
b) Determina el angulo
de incidencia para el que se produce la reflexión total y señala una aplicación tecnológica de este fenómeno.
c)
Relaciona la velocidad de propagación, la longitud de onda y la
frecuencia de la luz en ambos medios.
9. Un objeto de 4 cm de altura se coloca a una
distancia de 60 cm de un espejo cóncavo de 40 cm de radio. Se
pide:
a) Calcular la distancia focal, la posición de la imagen
y su tamaño.
b) Representar gráficamente el problema,
indicando claramente la marcha de los rayos y las características de
la imagen.
10. Un objeto de 5 cm de altura se coloca a 15 cm
de una lente de -10 cm de distancia focal imagen.
a) Determina
la posición y el tamaño de la imagen.
b) Dibuja un esquema de
la formación de la imagen e indique las características de la
imagen.
11. Un altavoz genera una intensidad sonora de
10-2 W/m2 a 20 m de distancia.
a)
Determina el nivel de intensidad sonora en decibelios.
b)
Calcula la potencia de sonido emitida por el altavoz.
Dato:
Intensidad umbral mínima, I0 = 10-12 W/m2.
12. Explica el funcionamiento de un microscopio realizando un esquema de la marcha de los rayos.
13. Defectos de la visión.
14. Dos alambres rectos, paralelos y de longitud
infinita están separados, en el vacío, una distancia de 14 cm y
conducen corrientes que tienen sentido contrario. Las intensidad del
primer hilo es 3 A y la del segundo 16 A. Sabiendo que la
permeabilidad magnética del vacío es 4π·10-7 T·m/A:
a)
Dibuja las líneas de campo que crea cada corriente.
b) Calcula
el campo magnético en el punto medio del segmento que une ambos
alambres.
c) Calcula la fuerza por unidad de longitud de
conductor que ejercen uno sobre otro.
15. En la cámara de ionización de un
espectrómetro de masas se obtienen iones de 2H+.
Estos iones, en primer lugar, se aceleran en línea recta mediante la
aplicación de una diferencia de potencial de 1500 V. Posteriormente
penetran en un campo magnético uniforme de 0,1 T perpendicular a la
velocidad de los iones. Calcula:
a) La velocidad con la que los
iones penetran en el campo magnético.
b) El radio de la órbita
circular que describen los iones en el interior del campo
magnético.
Datos: |e| = 1,6·10-19 C; masa del
deuterio = 3,34·10-27 kg.
16. Justifica la veracidad o falsedad de las siguientes
proposiciones:
a) “Para que un campo eléctrico anule los efectos que
un campo magnético tiene sobre una carga en movimiento, es necesario
que ambos campos sean perpendiculares.”
b) "Al igual que se define un potencial eléctrico y un potencial gravitatorio, es posible definir un potencial magnético."
17. Determina la intensidad de corriente eléctrica que debe circular por una espira circular de 50 cm de radio para crear en su centro un campo magnético de 2,0 T. Realiza un diagrama de la situación indicando la dirección y sentido del campo magnético y el sentido de circulación de la corriente eléctrica. Dato: μ0 = 4π·10-7 N·A-2.
18. Un solenoide de 5 cm de longitud está formado
por 200 espiras. Calcula el campo magnético en el interior del
solenoide cuando le llega una corriente de 0,5 A en los siguientes
casos:
a) En el interior del solenoide hay aire.
b) En el
eje del solenoide se introduce un núcleo de hierro dulce cuya
permeabilidad magnética relativa es 5000.
Dato: μ0
= 4π·10-7 N·A-2.
19. Explica la Ley de Lenz a partir de un ejemplo.
20. Un alternador está formado por una bobina
plana que gira con una frecuencia de 50 Hz en un campo magnético
uniforme de 0,3 T. Si la bobina consta de 30 espiras de 10 cm de
diámetro, calcula:
a) El flujo magnético que atraviesa la
bobina en función del tiempo.
b) La fuerza electromotriz (fem)
inducida máxima.
c) Representa en una gráfica la fem en
función del tiempo.
21. Hipótesis de Planck.
22. Una célula fotoeléctrica de cátodo de
sodio, cuya función de trabajo es W0 = 1,83 eV se ilumina
con fotones de longitud de onda igual a 4·10-7 m.
Calcula:
a) La frecuencia umbral del sodio
b) La frecuencia
y la energía de los fotones.
c) La energía cinética de los
electrones emitidos.
Datos: Velocidad de la luz (c) = 3·108
m/s; Constante de Planck (h) = 6,63·10-34 J·s; masa del
electrón = 9,1·10-31 kg; |e| = 1,6·10-19 C.
23. Un electrón parte del reposo y es acelerado mediante una diferencia de potencial de 2000 V. Calcula el momento lineal final del electrón y su longitud de onda asociada. Datos: |e| = 1,60 · 10-19 C; me = 9,11 · 10-31 Kg.
24. Razona por qué no se tiene en cuenta el principio de incertidumbre en el estudio de los fenómenos ordinarios.
25. Cuando el electrón del átomo de hidrógeno
decae del nivel 5 al 2, ¿absorbe o emite un fotón? Calcula la
frecuencia del fotón y su energía en eV y J.
Datos: Energía
del estado fundamental = -13,6 eV. |e| = 1,60 · 10-19 C.
26. Postulados de la Teoría de la Relatividad especial.
27. Los muones son partículas elementales de la
Familia II. Su carga eléctrica es -|e|, su masa en reposo, 105,65
MeV/c2, y su vida media, 2,2 μs.
En la parte alta de la atmósfera, a una altura de unos 9000 m, se
forman muones por desintegración de partículas procedentes del Sol.
Su velocidad es de 0,9978c.
a) ¿Qué vida media tienen los
muones que viajan desde la atmósfera a la Tierra?
b) ¿Es posible
detectar muones en la superficie de la Tierra?
c) Calcula la
masa en reposo del muon en Kg.
d) Calcula la energía de los
muones generados en la atmósfera y su energía cinética.
Datos:
c=3,00·108 m/s. |e| = 1,60 · 10-19 C.
28. En la fisión del plutonio-239 por bombardeo
de neutrones, se produce Indio-133 y Rodio-104.
a) ¿Cuántos
neutrones se producen en la reacción?
b) Sabiendo que la
pérdida de masa en la fisión es del 0,05%, calcula la energía en
julios desprendida en la fisión de 10 Kg de plutonio.
Datos:
Números atómicos: Pu=94; In=49; Rh=45. 1 u = 1,660538921·10-27 Kg
29. Deduce las Leyes del desplazamiento radiactivo.
30. El Fósforo-32 es un radionúclido muy
utilizado en Medicina Nuclear. Una muestra de Fósforo-32 cuya
constante de desintegración es de 0,048 días-1, tiene una actividad
inicial de 100 Bq. Determina: a) El periodo de semidesintegración
radiactiva; y b) la actividad de la muestra al cabo de 35 días.