U NIVERSIDADES P NIDAD DE MADRIDPRUEBADEACCES UNIVERSITARIAS

BLICAS DE LA COMUOALASENSEANZASOFICIALESDEGRADO

Curso 2009-2010

MATERIA: FSICA

FASE ESPECFICA

INSTRUCCIONES Y CRITERIOS GENERALES DE CALIFICACIN

La prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye tres cuestiones y dos problemas. El alumno deber elegir la opcin A o la opcin B. Nunca se deben resolver cuestiones o problemas de opciones distintas. Se podr hacer uso de calculadora cientfica no programable.

CALIFICACIN: Cada cuestin debidamente justificada y razonada con la solucin correcta se calificar con un mximo de 2 puntos. Cada problema debidamente planteado y desarrollado con la solucin correcta se calificar con un mximo de 2 puntos. En aquellas cuestiones y problemas que consten de varios apartados, la calificacin ser la misma para todos ellos.

TIEMPO: Una hora treinta minutos. ______________________________________________________________________________________

OPCIN A Cuestin 1.- a) Deduzca la expresin de la energa cintica de un satlite en rbita circular alrededor de un

planeta en funcin del radio de la rbita y de las masas del satlite y del planeta. b) Demuestre que la energa mecnica del satlite es la mitad de su energa potencial.

Cuestin 2.- Un protn y un electrn se mueven en un campo magntico uniforme Br

bajo la accin del mismo. Si la velocidad del electrn es 8 veces mayor que la del protn y ambas son perpendiculares a las lneas del campo magntico, deduzca la relacin numrica existente entre: a) Los radios de las rbitas que describen. b) Los periodos orbitales de las mismas.

Dato: Se considera que la masa del protn es 1836 veces la masa del electrn.

Cuestin 3.- Dos partculas poseen la misma energa cintica. Determine en los dos casos siguientes: a) La relacin entre las longitudes de onda de De Broglie correspondientes a las dos partculas, si

la relacin entre sus masas es m1 = 50 m2. b) La relacin que existe entre las velocidades, si la relacin entre sus longitudes de onda de De

Broglie es 1=500 2.

Problema 1.- Una onda armnica transversal, de periodo T=2 s, se propaga con una velocidad de 60 cm/s en una cuerda tensa orientada segn el eje X, y en sentido positivo. Sabiendo que el punto de la cuerda de abscisa x = 30 cm oscila en la direccin del eje Y, de forma que en el instante t = 1 s la elongacin es nula y la velocidad con la que oscila positiva y en el instante t = 1,5 s su elongacin es - 5 cm y su velocidad de oscilacin nula, determine: a) La frecuencia y la longitud de onda. b) La fase inicial y la amplitud de la onda armnica. c) La expresin matemtica de la onda armnica. d) La diferencia de fase de oscilacin de dos puntos de la cuerda separados un cuarto de

longitud de onda.

Problema 2.- Un rayo de luz de longitud de onda en el vaco 0 = 650 nm incide desde el aire sobre el extremo de una fibra ptica formando un ngulo con el eje de la fibra (ver figura), siendo el ndice de refraccin n1 dentro de la fibra 1,48.

a) Cul es la longitud de onda de la luz dentro de la fibra?

b) La fibra est revestida de un material de ndice de refraccin n2 = 1,44. Cul es el valor mximo del ngulo para que se produzca reflexin total interna en P?

P

n1

n2

1

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OPCIN B Cuestin 1.- Una partcula realiza un movimiento armnico simple. Si la frecuencia de oscilacin se reduce

a la mitad manteniendo constante la amplitud de oscilacin, explique qu ocurre con: a) el periodo; b) la velocidad mxima; c) la aceleracin mxima y d) la energa mecnica de la partcula.

Cuestin 2.- a) Enuncie y exprese matemticamente el teorema de Gauss.

b) Deduzca la expresin del mdulo del campo elctrico creado por una lmina plana, infinita, uniformemente cargada con una densidad superficial de carga .

Cuestin 3.- Una radiacin monocromtica de longitud de onda de 600 nm incide sobre un metal cuyo

trabajo de extraccin es de 2 eV. Determine: a) La longitud de onda umbral para el efecto fotoelctrico. b) La energa cintica mxima de los electrones emitidos expresada en eV. Datos: Valor absoluto de la carga del electrn e = 1,610-19 C

Constante de Planck h = 6,63 10-34 J s; Velocidad de la luz en el vaco c = 3108 m s-1

Problema 1.- Un satlite de 1000 kg de masa describe una rbita circular de 12103 km de radio alrededor de la Tierra. Calcule: a) El mdulo del momento lineal y el mdulo del momento angular del satlite respecto al

centro de la Tierra. Cambian las direcciones de estos vectores al cambiar la posicin del satlite en su rbita?

b) El periodo y la energa mecnica del satlite en la rbita. Datos: Masa de la Tierra MT = 5,981024 kg

Constante de Gravitacin Universal G = 6,6710-11N m 2 kg -2

Problema 2.- Por un hilo conductor rectilneo y de gran longitud circula una corriente de 12 A. El hilo est situado en el eje Z de coordenadas y la corriente fluye en el sentido positivo. Un electrn se encuentra situado en el eje Y en el punto P de coordenadas (0, 20, 0) expresadas en centmetros. Determine el vector aceleracin del electrn en los siguientes casos: a) El electrn se encuentra en reposo en la posicin indicada. b) Su velocidad es de 1 m/s segn la direccin positiva del eje Y. c) Su velocidad es de 1m/s segn la direccin positiva del eje Z. d) Su velocidad es de 1m/s segn la direccin negativa del eje X. Datos: Permeabilidad magntica del vaco 0=410-7 N A-2

Masa del electrn me=9,110-31 kg Valor absoluto de la carga del electrn e=1,610-19 C

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FSICA

CRITERIOS ESPECFICOS DE CORRECCIN Y CALIFICACIN

* Las cuestiones deben contestarse razonadamente valorando en su resolucin una adecuada estructuracin y el rigor en su desarrollo.

* Se valorar positivamente la inclusin de pasos detallados, as como la

realizacin de diagramas, dibujos y esquemas. * En la correccin de los problemas se tendr en cuenta el proceso seguido en la

resolucin de los mismos, valorndose positivamente la identificacin de los principios y leyes fsicas involucradas.

* Se valorar la destreza en la obtencin de resultados numricos y el uso correcto

de las unidades en el sistema internacional.

* Cada cuestin debidamente justificada y razonada con la solucin correcta se calificar con un mximo de 2 puntos.

* Cada problema debidamente planteado y desarrollado con la solucin correcta se

calificar con un mximo de 2 puntos.

* En aquellas cuestiones y problemas que consten de varios apartados, la calificacin ser la misma para todos ellos.

OPCIN A