paau (maiores de 25 anos) abril 2008 física

PAAU (MAIORES DE 25 ANOS)
Obrigatoria: 22
ABRIL 2008
Optativa: 52
FÍSICA
A. Prueba Objetiva (Valoración: 3 puntos)
1.- Si se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con la mitad de la velocidad que tendría dicho objeto
al alcanzar el suelo si se hubiese dejado caer libremente desde una altura h0, alcanzará una altura igual a:
a) h0/2
b) h0/4
c) h0/8
2.- El período de un oscilador armónico simple no depende de:
a) la masa
b) la constante recuperadora
c) la amplitud del movimiento
3.- Dos cargas eléctricas puntuales Q1 y Q2 están en el vacío separadas una distancia d. ¿En qué situación,
de las propuestas a continuación, es posible que se anule el campo electrostático en un punto del
segmento que una a ambas cargas?
a) Q1>0, Q2>0
b) Q1<0, Q2>0
c) Q1>0, Q2<0
4.- Cuando una carga eléctrica se mueve en un campo magnético, actúa sobre ella una fuerza magnética
que es:
a) directamente proporcional a la carga y al campo magnético
b) directamente proporcional a la carga e inversamente proporcional a la velocidad con que se mueve
c) directamente proporcional al campo magnético e inversamente proporcional a la carga
5.- En un circuito de corriente alterna, la caída de tensión en una resistencia está respecto a la intensidad
que circula por ella:
a) retrasada 90º
b) adelantada 90º
c) en fase
6.- El ángulo límite es aquel ángulo de incidencia al que corresponde un ángulo de refracción de:
a) 90º
b) 0º
c) 180º
B. Pregunta (Valoración: 2 puntos)
Enuncie la segunda ley de Newton. Defina momento lineal. Establezca la relación entre fuerza y
momento lineal. Escriba las expresiones matemáticas correspondientes a dichos conceptos e indique
claramente que representan los términos que aparecen en dichas expresiones, así como las unidades en
que se expresan
C. Problemas (Valoración: 5 puntos, 2,5 puntos cada problema)
1.- Una caja grande de 20 kg de masa está inicialmente en reposo sobre una superficie horizontal sin
rozamiento. Si se tira de la caja con una fuerza de 250 N que forma un ángulo de 35º por encima de la
horizontal, calcular:
a) La aceleración de la caja.
b) La potencia desarrollada por dicha fuerza sabiendo que la caja se desplaza una distancia de 10 m
en 1,4 segundos.
2.- Un campo magnético uniforme varía con el tiempo según la expresión B=0,4t-0,3 (en unidades SI). Si
dicho campo incide perpendicularmente sobre una espira de 50 cm2 de superficie, calcular:
a) El flujo magnético a través de la espira.
b) La fuerza electromotriz inducida en la espira.
PAAU (MAIORES DE 25 ANOS)
Obrigatoria: 22
ABRIL 2008
Optativa: 52
FÍSICA
A. Proba Obxectiva (Valoración: 3 puntos)
1. - Se se lanza un obxecto verticalmente cara a arriba coa metade da velocidade que tería o devandito
obxecto ao alcanzar o chan se se deixase caer libremente dende unha altura h0, alcanzará unha altura igual
a:
a) h0/2
b) h0/4
c) h0/8
2. - O período dun oscilador harmónico simple non depende da:
a) masa
b) constante recuperadora
c) amplitude do movemento
3. - Dúas cargas eléctricas puntuais Q1 e Q2 están no baleiro separadas unha distancia d. ¿En qué situación,
das propostas a continuación, é posible que se anule o campo electrostático nun punto do segmento que
una a ambas as dúas cargas?
a) Q1>0, Q2>0
b) Q1<0, Q2>0
c) Q1>0, Q2<0
4. - Cando unha carga eléctrica se move nun campo magnético, actúa sobre ela unha forza magnética que
é:
a) directamente proporcional á carga e ao campo magnético
b) directamente proporcional á carga e inversamente proporcional á velocidade con que se move
c) directamente proporcional ao campo magnético e inversamente proporcional á carga
5. - Nun circuíto de corrente alterna, a caída de tensión nunha resistencia está respecto á intensidade que
circula por ela:
a) atrasada 90º
b) adiantada 90º
c) en fase
6. - O ángulo límite é aquel ángulo de incidencia ao que corresponde un ángulo de refracción de:
a) 90º
b) 0º
c) 180º
B. Pregunta (Valoración: 2 puntos)
Enuncie a segunda lei de Newton. Defina momento lineal. Estableza a relación entre forza e momento
lineal. Escriba as expresións matemáticas correspondentes aos devanditos conceptos e indique claramente
que representan os termos que aparecen nas devanditas expresións, así como as unidades en que se
expresan
C. Problemas (Valoración: 5 puntos, 2,5 puntos cada problema)
1. - Unha caixa grande de 20 kg de masa está inicialmente en repouso sobre unha superficie horizontal
sen rozamento. Se se tira da caixa cunha forza de 250 N que forma un ángulo de 35º por enriba da
horizontal, calcular:
a) A aceleración da caixa.
b) A potencia desenvolvida pola devandita forza sabendo que a caixa se despraza unha distancia de
10 m en 1,4 segundos.
2. - Un campo magnético uniforme varía co tempo segundo a expresión B=0,4t-0,3 (en unidades SE). Se
o devandito campo incide perpendicularmente sobre unha espira de 50 cm2 de superficie, calcular:
a) O fluxo magnético a través da espira.
b) A forza electromotora inducida na espira.
Examen resuelto
A. Prueba Objetiva
1 Cuando se deja caer libremente un cuerpo desde una altura ho , éste
llegará al suelo con una velocidad v1 que vendrá dada por
v1 = 2 g ho
ho
Si se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con una velocidad inicial
v2 , la altura h alcanzada por el cuerpo antes de caer será
v2 = 2 g h
Y como el enunciado dice que v2 =
√
2 g ho
2gh =
2
v1
2 ,
h
v1
v2
tendremos
⇒
2g h =
2 g ho
4
⇒
h=
ho
4
La respuesta correcta es la b
2 El período T de un oscilador armónico simple viene dado por la expresión
m
T = 2π
k
donde m es la masa y k la constante recuperadora. Por lo tanto T no depende de la amplitud
La respuesta correcta es la c
3 Si tenemos en cuenta que el sentido del campo creado por una carga positiva en un punto es de la
E
forma
posibles son
Q1 >0
E
, mientras que el correspondiente a una carga negativa es
E2
E1 Q2 >0
Q1 <0
E2
Q2 >0
E1
a)
b)
Q1 >0
E2
, las opciones
Q2 <0
E1
c)
Para que el campo pueda anularse deberá cumplirse que los campos E1 y E2 creados respectivamente por las cargas Q1 y Q2 deben ser iguales y opuestos, por lo tanto
La respuesta correcta es la a
4 La fuerza F que actúa sobre una carga q que se mueve con una velocidad v en un campo magnético
viene dada por
B
F = qv ∧ B
de forma que F es directamente proporcional tanto a q como a B
La respuesta correcta es la a
5 En un circuito de corriente alterna ”la caída de tensión en una resistencia está en fase respecto
a la intensidad que circula por ella”.
La respuesta correcta es la c
90º
n1
6 Cuando un rayo de luz, que se propaga en un medio de índice de refracción n2 , incide sobre la superficie que lo separa de otro medio con índice
de refracción n1 y siendo n2 > n1 , se denomina ángulo límite al ángulo
de incidencia αL al que corresponde un ángulo de refracción de 90o .
n2
aL
La respuesta correcta es la a
B. Pregunta
Segunda ley de Newton: ”Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante no nula, éste adquiere una
aceleración cuya dirección y sentido coinciden con los de la fuerza y cuyo módulo es el cociente del
módulo de la fuerza y la masa del cuerpo”.
F = m a
Momento lineal: ”o cantidad de movimiento, es el vector que resulta de multiplicar la masa de la
partícula por su velocidad”
p = m v
Para relacionar el momento lineal con la fuerza, derivemos respecto al tiempo el vector p
dv
d
p
=m
= m a = F
dt
dt
expresión que se conoce como teorema del momento lineal.
En el sistema internacional, las unidades de cada una de las magnitudes anteriores son:
[m] = kg
[a] = m/s2
[F] = N
[v] = m/s
[p] = kg m/s
C. Problemas
1 a) Como el movimiento es en el plano horizontal, la fuerza que
debemos considerar es la componente Fx = F cos 35. Por lo tanto
ax =
F cos 35
250 · cos 35
Fx
=
=
= 10, 2 m/s2
m
m
20
Fy
m
b) La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo, es decir
p=
F cos 35 d
250 · cos 35 · 10
W
=
=
= 1462, 8 W
t
t
1, 4
F
35º
Fx
2 a) Dado que el campo magnético es uniforme, el flujo magnético
Φ viene dado por
Φ = B · S · cos θ
Además, como incide perpendicularmente sobre la espira, θ = 0 y
cos θ = 1, por lo que, expresando S en m2 , tendremos finalmente
−4
Φ = B · S = (0, 4 t − 0, 3) · 50 · 10
e
D ir
Wb
n
ón
cci
al
orm q
B
b) La fuerza electromotriz inducida en la espira viene dada por la ley de Faraday
ε=−
dφ
= −0, 4 · 50 · 10−4 = −20 · 10−4 V
dt