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Examen de Física de Cantabria 2020 (convocatoria extraordinaria)

Ejercicios del examen de selectividad de Física de Cantabria, convocatoria extraordinaria de 2020. Aquí hay 10 ejercicios publicados, 10 con la solución desarrollada. El enunciado completo es el del PDF oficial.

Descargar el PDF oficial del examen

Ejercicio 1: Ondas

Una onda armónica transversal que se propaga hacia la parte positiva del eje x con 5 cm de amplitud, una longitud de onda de 2 m y un periodo de 0,3 s. Sabiendo que en el momento inicial la elongación en x=0 es 5 cm.

a) Escriba la ecuación de onda. [1 punto]

b) Obtenga la velocidad de propagación. [0,5 puntos]

c) Desfase entre dos puntos separados 2 m. [1 punto]

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Ejercicio 2: Ondas

Un altavoz emite una potencia de 80 W por igual en todas direcciones. Una persona está situada a una distancia de 10 m del altavoz. Sabiendo que la intensidad umbral es I0=10−12 W/m2.

a) ¿Qué intensidad de la onda sonora percibirá? ¿Cuál será el nivel de intensidad en dB? [1,5 puntos]

b) Si se aleja hasta una distancia del altavoz de 30 m, ¿cuál será el nivel de intensidad en dB? ¿Cuánto variará la intensidad de la onda sonora que percibe? [1 punto]

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Ejercicio 3: Óptica

Un rayo de luz monocromática se propaga desde un medio de índice de refracción n1=1,50 a otro medio de índice n2=1,00 y sufre una refracción con un ángulo 30°. Obtenga:

a) El ángulo de reflexión y el de incidencia incluyendo un dibujo indicativo. [1,5 puntos]

b) El ángulo límite de incidencia para que se produzca refracción. [1 punto]

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Ejercicio 4: Óptica

Una lente convergente delgada tiene una distancia focal de 20 cm (en valor absoluto). Determine la posición, tamaño y naturaleza de la imagen que se obtiene de un objeto de altura 9 cm que se sitúa 45 cm a la izquierda de la lente.

a) Mediante trazado de rayos. [1 punto]

b) Cuantitativamente. [1,5 puntos]

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Ejercicio 5: Campo gravitatorio

Determine para un satélite artificial de masa 500 kg que rodea la Tierra en una órbita circular a 0,30⋅106 m de la superficie del planeta. Determine:

a) El valor de la velocidad, así como el tiempo que tarda en realizar una órbita. [1 punto]

b) La aceleración en la órbita. [0,5 puntos]

c) La energía mecánica del satélite en órbita y el trabajo que se requiere para poner el satélite en esa órbita. [1 punto]

Datos: constante de gravitación universal, G=6,7⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2; masa de la Tierra, MT=5,97⋅1024 kg; radio de la Tierra, RT=6370 km.

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Ejercicio 6: Campo gravitatorio

Dos masas de 5 kg se hallan situadas en los puntos (−10,0) y (10,0) respectivamente. Nota: todas las distancias expresadas en metros.

a) Calcule y represente la fuerza que experimenta una masa de 2 kg, situada en el punto (0,−5). [1 punto]

b) Exprese correctamente el potencial en los puntos (0,−5) y (0,0) debido a las dos masas. Calcule el trabajo realizado por la gravedad para llevar una masa de 2 kg desde el punto (0,−5) al punto (0,0). [1,5 puntos]

Dato: constante de gravitación universal, G=6,7⋅10−11 N⋅m2⋅kg−2.

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Ejercicio 7: Campo eléctrico

Dos cargas eléctricas puntuales de valor 2 μC y 2 μC se encuentran situadas en el plano XY, en los puntos (−4,0) y (4,0), respectivamente, estando las distancias expresadas en metros.

a) Calcule y represente gráficamente la intensidad de campo y la fuerza que experimenta una carga puntual de −2 μC en el punto (8,0). [1,5 puntos]

b) ¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga −2 μC cuando se desplaza desde el infinito hasta el punto (8,0)? [1 punto]

Dato: constante de Coulomb, k=9,0⋅109 N⋅m2⋅C−2.

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Ejercicio 8: Campo eléctrico

Una carga eléctrica puntual de valor 2 μC se encuentra situada en el punto (0,0), estando las distancias expresadas en metros.

a) Calcule y represente gráficamente la intensidad de campo en los puntos A(2,0) y B(0,4). [1,5 puntos]

b) ¿Cuál es el trabajo realizado por el campo sobre una carga −2 μC cuando se desplaza desde el punto A hasta el punto B? [1 punto]

Dato: constante de Coulomb, k=9,0⋅109 N⋅m2⋅C−2.

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Ejercicio 9: Física cuántica

Se ilumina un metal con una luz incidente de frecuencia 8,00⋅1014 Hz, si el potencial de frenado es −2 V. Obtenga:

a) La energía de la luz incidente y la frecuencia umbral. [1,5 puntos]

b) La energía cinética máxima con la que salen los electrones. [1 punto]

Datos: constante de Planck, h=6,6⋅10−34 J⋅s; carga del electrón, qe=−1,6⋅10−19 C.

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Ejercicio 10: Física nuclear

Inicialmente se tienen 6,4⋅1024 núcleos de un cierto isótopo radiactivo. Transcurridos 8 años, el número de núcleos radiactivos se ha reducido a 4,2⋅1024. Determine:

a) La vida media del isótopo y la constante de desintegración. [1,5 puntos]

b) El periodo de semidesintegración. [1 punto]

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