Enunciat examen Física

Maig 2010
Física
Sèrie 3
Fase específica
Opció: Ciències
Opció: Ciències de la salut
Opció: Enginyeria i arquitectura
Suma
de notes
parcials
1
2
3
4
5
Total
Qualificació
Etiqueta identificadora de lʼalumne/a
Districte Universitari de Catalunya
Proves d’accés a la Universitat per a més grans de 25 anys
Trieu UN dels dos problemes.
[4 punts]
Escoja UNO de los dos problemas.
[4 puntos]
P1) Amb una catapulta llancem una pedra de 20 kg en un terreny pla a una velocitat
inicial de 54 km/h i un angle de 60° respecte de l’horitzontal.
Calculeu:
a) El temps que tardarà a caure a terra.
b) L’altura màxima que assolirà.
c) L’energia cinètica de la pedra en caure a terra.
d) L’energia cinètica de la pedra, si es dispara a la mateixa velocitat, però amb un
angle de 45°. Raoneu la resposta.
P1)
2
Con una catapulta lanzamos una piedra de 20 kg en un terreno llano a una velocidad inicial de 54 km/h y un ángulo de 60º respecto a la horizontal.
Calcule:
a ) El tiempo que tardará en caer al suelo.
b ) La altura máxima que alcanzará.
c ) La energía cinética de la piedra al caer al suelo.
d ) La energía cinética de la piedra, si se dispara a la misma velocidad, pero con un
ángulo de 45º. Razone la respuesta.
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P2) En unes muntanyes russes, les vagonetes pugen a una altura de 20 m respecte del
punt següent de destinació, que és pla:
a) A quina velocitat arriben a aquest punt?
En una part plana de la trajectòria la velocitat de les vagonetes és 72 km/h i, en un
punt determinat, segueix una trajectòria circular de radi 10 m:
b) Quina acceleració han de fer els rails per fer girar la vagoneta?
c) Si la massa total de la vagoneta i dels ocupants és 200 kg, quina serà la diferència d’energia abans i després de girar la corba circular?
d) Si posteriorment la vagoneta puja per un petit pendent de 2 m de desnivell,
quina serà l’energia cinètica de la vagoneta i dels passatgers en aquest punt més
alt?
P2)
En una montaña rusa, las vagonetas suben a una altura de 20 m respecto del
siguiente punto de destino, que es plano:
a ) ¿A qué velocidad llegan a ese punto?
En una parte plana de la trayectoria su velocidad es de 72 km/h y, en un punto
determinado, sigue una trayectoria circular de radio 10 m:
b ) ¿Qué aceleración tienen que ejercer los raíles para hacer girar la vagoneta?
c ) Si la masa total de la vagoneta y de los ocupantes es de 200 kg, ¿cuál será la
diferencia de energía antes i después de girar la curva circular?
d ) Si posteriormente la vagoneta sube por una pequeña pendiente de 2 m de desnivel, ¿cuál será la energía cinética de la vagoneta y de los pasajeros en este
punto más alto?
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Trieu QUATRE de les sis qüestions.
[1,5 punts cadascuna]
Escoja CUATRO de las seis cuestiones.
[1,5 puntos cada una]
Q1) L’equació del moviment harmònic simple d’un cos de 10 kg de massa, que es mou
per l’efecte d’una molla, és x(t) = 2 sin (0,5 t), en què x s’expressa en metres.
Calculeu:
a) La constant elàstica de la molla.
b) L’acceleració màxima de la massa.
c) El període d’oscil·lació.
Q1) La ecuación del movimiento armónico simple de un cuerpo de 10 kg de masa, que
se mueve por el efecto de un muelle, es x (t) = 2 sen (0,5 t), donde x se expresa en
metros.
Calcule:
a ) La constante elástica del muelle.
b) La aceleración máxima de la masa.
c ) El periodo de oscilación.
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Q2) Un satèl·lit de 200 kg de massa descriu una òrbita circular al voltant de la Terra
cada 12 h.
Calculeu:
a) El radi de l’òrbita.
b) La velocitat orbital del satèl·lit.
c) El radi de l’òrbita, si el traslladem a la Lluna amb la mateixa energia total i l’òrbita que descriu també és circular.
DADES: G = 6,674 3 × 10–11 (N · m2)/kg2; MT = 5,974 × 1024 kg; ML = 7,349 × 1022 kg.
Q2) Un satélite de 200 kg de masa describe una órbita circular alrededor de la Tierra
cada 12 h.
Calcule:
a ) El radio de la órbita.
b) La velocidad orbital del satélite.
c ) El radio de la órbita, si lo trasladamos a la Luna con la misma energía total y la
órbita que describe también es circular.
DATOS: G = 6,674 3 × 10–11 (N · m2)/kg2; MT = 5,974 × 1024 kg; ML = 7,349 × 1022 kg.
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Q3) Tenim dues bombetes, A i B, en què es llegeix 125 V, 100 W i 125 V, 60 W, respectivament.
Calculeu:
a) La resistència de cadascuna de les bombetes quan estan connectades.
b) La potència total dissipada, si les connectem en sèrie.
c) La potència dissipada en cada bombeta, si les connectem en sèrie però a una
tensió de 220 V.
Q3) Tenemos dos bombillas, A y B, en las que se lee 125 V, 100 W y 125 V, 60 W, respectivamente.
Calcule:
a ) La resistencia de cada una de las bombillas.
b) La potencia total disipada, si las conectamos en serie.
c ) La potencia disipada en cada bombilla, si las conectamos en serie pero a una
tensión de 220 V.
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Q4) L’equació del moviment unidimensional d’un cos de 10 kg de massa és:
x(t) = 2 + 10t + 4t2 + t3 , en què x s’expressa en metres i t, en segons.
Calculeu:
a) La velocitat en l’instant t = 10 s.
b) L’energia cinètica en l’instant t = 5 s.
c) El mòdul de la força que actua sobre la massa en l’instant t = 2 s.
Q4) La ecuación del movimiento unidimensional de un cuerpo de 10 kg de masa es:
x (t) = 2 + 10t + 4t2 + t3, donde x se expresa en metros y t, en segundos.
Calcule:
a ) La velocidad en el instante t = 10 s.
b) La energía cinética en el instante t = 5 s.
c ) El módulo de la fuerza que actúa sobre la masa en el instante t = 2 s.
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Q5) L’àtom d’hidrogen està format per un protó i un electró de massa me = 9,11 × 10–31 kg,
amb la mateixa càrrega q = 1,6 × 10–19 C, però de signe contrari. La massa del protó
és molt més gran que la de l’electró, per tant, seguint un model clàssic, l’electró
descriurà un moviment orbital circular al voltant del protó i aquest restarà quiet
en el centre de l’àtom. Sabem que el radi d’aquesta òrbita és 5 × 10–11 m i que la
constant de la força de Coulomb és:
Calculeu:
a) La velocitat de l’electró al voltant del protó.
b) El temps que tarda a fer-hi una volta sencera.
c) L’energia total de l’electró.
Q5) El átomo de hidrógeno está formado por un protón y un electrón de masa
me = 9,11 × 10–31 kg, con la misma carga q = 1,6 × 10–19 C, pero de signo opuesto. La masa del protón es mucho mayor que la del electrón, por tanto, en un
modelo clásico, el electrón describirá un movimiento orbital circular alrededor
del protón y éste estará quieto en el centro del átomo. Sabemos que el radio de
esta órbita es de 5 × 10–11 m y que la constante de la fuerza de Coulomb es:
Calcule:
a ) La velocidad del electrón alrededor del protón.
b) El tiempo que tarda en dar una vuelta entera a su alrededor.
c ) La energía total del electrón.
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Q6) Sobre un cos de 10 kg de massa, que està en repòs i en una superfície horitzontal,
hi actua una força durant un cert temps que li proporciona un treball de 500 J.
a) Quina serà la velocitat del cos després de l’actuació de la força?
b) Quan el cos té una velocitat lineal de 54 km/h sobre una superfície horitzontal, hi actua una força de fregament amb un coeficient μ = 0,1. Quina serà la
velocitat del cos després de moure’s 2 m sobre aquesta superfície?
Q6) Sobre un cuerpo de 10 kg de masa, que está en reposo y en una superficie horizontal, actúa una fuerza durante cierto tiempo que le proporciona un trabajo de
500 J.
a ) ¿Cuál será la velocidad del cuerpo después de la actuación de la fuerza?
b) Cuando el cuerpo tiene una velocidad lineal de 54 km/h sobre una superficie
horizontal, actúa una fuerza de rozamiento con un coeficiente μ = 0,1. ¿Cuál
será la velocidad del cuerpo después de moverse 2 m sobre esta superficie?
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Etiqueta identificadora de lʼalumne/a
Etiqueta del corrector/a
LʼInstitut dʼEstudis Catalans ha tingut cura de la correcció lingüística i de lʼedició dʼaquesta prova dʼaccés