Física

Premis Extraordinaris de Batxillerat / Premios Extraordinarios de Bachillerato
Curs 2013-2014 / Curso 2013-2014
Segon Exercici / Segundo Ejercicio
D) Física (MCiT) / Física (MCyT)
60 minuts / 60 minutos
Observacions / Observaciones
Cada uno de los apartados de los distintos problemas se calificará con una puntuación máxima de
1,25 puntos.
Se valorará prioritariamente el planteamiento, desarrollo y discusión de los resultados.
Se puede utilizar calculadora no programable.
1. Un satélite de masa m = 500 kg describe una órbita circular de radio R = 7,50·106 m
alrededor de la Tierra.
a. Calcula el periodo de revolución del satélite.
b. Para pasar a otra órbita circular de radio 2R, ¿cuánto trabajo han de realizar los
motores del satélite?
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Datos: gravedad en la superficie terrestre, g0 = 9,81 m/s ; radio de la Tierra, RT = 6370 km.
2. Una espira cuadrada de 1,5 Ω de resistencia está inmersa en un campo magnético
uniforme de valor B = 0,03 T dirigido según el sentido positivo del eje X. La espira tiene 2
cm de lado y forma un ángulo variable α con el plano YZ, como se muestra en la figura.
a. Si se hace girar la espira alrededor del eje Y con una frecuencia de rotación de 60
Hz, siendo α = π/2 en el instante t = 0, obtén la expresión de la fuerza electromotriz
inducida en la espira en función del tiempo.
b. ¿Cuál debería ser la velocidad angular de la espira para que la corriente máxima
que circulara por ella fuera de 2 mA?
3. Una lente convergente forma, de un objeto real, una imagen también real, invertida y
aumentada 4 veces. Al desplazar el objeto 3 cm hacia la lente, la imagen que se obtiene es
virtual, derecha y con el mismo aumento en valor absoluto. Determina:
a. La potencia de la lente.
b. Las distancias del objeto a la lente en los dos casos citados.
4. El periodo T1/2 del 60Co es de 5,3 años y se desintegra con la emisión de partículas β .
Calcula:
a. El tiempo que tarda una muestra de 60Co en reducir su masa en un 30% (tras lo
cual, aún queda en la muestra un 70% de la masa original del isótopo).
b. El número de partículas β que emite por segundo una muestra de 10−6 g de ese
isótopo.
Dato: NA = 6,02·10 mol−1.
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Segon Exercici / Segundo Ejercicio
D) Física (MCiT) / Física (MCyT)
60 minuts / 60 minutos
Observacions / Observaciones
Cada uno de los apartados de los distintos problemas se calificará con una puntuación máxima de
1,25 puntos.
Se valorará prioritariamente el planteamiento, desarrollo y discusión de los resultados.
Se puede utilizar calculadora no programable.
1. Un satèl·lit de massa m = 500 kg descriu una òrbita circular de radi R = 7,50·106 m al
voltant de la Terra.
a. Calcula el període de revolució del satèl·lit.
b. Per a passar a una altra òrbita circular de radi 2R, quant de treball han de realitzar
els motors del satèl·lit?
2
Dades: gravetat en la superfície terrestre, g0 = 9,81 m/s ; radi de la Terra, RT = 6370 km.
2. Una espira quadrada de 1,5 Ω de resistència està immersa en un camp magnètic uniforme
de valor B = 0,03 T dirigit segons el sentit positiu de l’eix X. L’espira té 2 cm de costat i
forma un angle variable α amb el pla YZ, com es mostra en la figura.
a. Si es fa girar l’espira al voltant de l’eix Y amb una freqüència de rotació de 60 Hz,
sent α = π/2 en l’instant t = 0, obtín l’expressió de la força electromotriu induïda en
l’espira en funció del temps.
b. Quina hauria de ser la velocitat angular de l’espira perquè el corrent màxim que
circulara per ella fora de 2 mA?
3. Una lent convergent forma, d’un objecte real, una imatge també real, invertida i
augmentada 4 vegades. En desplaçar l’objecte 3 cm cap a la lent, la imatge que s’obté és
virtual, dreta i amb el mateix augment en valor absolut. Determina:
a. La potència de la lent.
b. Les distàncies de l’objecte a la lent en els dos casos esmentats.
4. El període T1/2 del 60Co és de 5,3 anys i es desintegra amb l’emissió de partícules β .
Calcula:
a. El temps que tarda una mostra de 60Co en reduir la seua massa en un 30%
(després de la qual cosa, encara queda en la mostra un 70% de la massa original de
l’isòtop).
b. El nombre de partícules β que emet per segon una mostra de 10−6 g d’eixe isòtop.
Dada: NA = 6,02·10 mol−1.
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