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Examen de Física de Islas Canarias 2020 (convocatoria extraordinaria)

Ejercicios del examen de selectividad de Física de Islas Canarias, convocatoria extraordinaria de 2020. Aquí hay 12 ejercicios publicados, 12 con la solución desarrollada. El enunciado completo es el del PDF oficial.

Descargar el PDF oficial del examen

Ejercicio 1: Campo eléctrico

Considere dos cargas colocadas sobre dos vértices de un cuadrado de lado

2 m

(ver figura). Calcule:

Figura del ejercicio

a) El vector intensidad de campo eléctrico en el punto

P

.

b) El vector fuerza electrostática que ejerce la carga de

- 2 μ C

sobre la carga de

+ 2 μ C

, así como la energía potencial electrostática de estas dos cargas.

c) El trabajo realizado por el campo eléctrico para llevar una carga de

1 μ C

desde el infinito hasta el punto

P

.

Datos:

K = 9 \cdot 10^{9} N m^{2} C^{- 2}

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Ejercicio 2: Óptica

Un objeto de

5 cm

de altura se coloca a

0,5 m

de una lente delgada produciendo una imagen derecha de

15 cm

de alto:

a) Calcule a qué distancia de la lente se forma la imagen del objeto así como la distancia focal de la lente. ¿La imagen es real o virtual?

b) Indique el tipo de lente, calcule la potencia de la lente y realice el trazado de rayos.

c) Calcule la posición a la que debe situarse el objeto respecto de la lente para que su imagen se forme en el infinito. Realice el trazado de rayos.

Ver la solución del ejercicio 2

Ejercicio 3: Ondas

Explique brevemente en qué consiste el fenómeno ondulatorio y ponga un ejemplo de onda longitudinal y otro de onda transversal. Por último, considere una onda armónica que se propaga sobre una cuerda con una frecuencia de

600 Hz

. ¿Cuál es la diferencia de fase, para un punto de la cuerda dado, entre dos instantes de tiempo separados

0,1 s

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Ejercicio 4: Física cuántica

Explique brevemente en qué consiste el efecto fotoeléctrico y defina trabajo de extracción de un material. Determine el trabajo de extracción de un material sabiendo que, cuando se hace incidir luz de frecuencia

2,5 \cdot 10^{15} s^{- 1}

, emite electrones con velocidad máxima de

5 \cdot 10^{5} m/s

.

Datos:

m_{e} = 9,11 \cdot 10^{- 31} kg

;

e^{-} = 1,60 \cdot 10^{- 19} C

;

1 eV = 1,60 \cdot 10^{- 19} J

;

h = 6,626 \cdot 10^{- 34} J s

;

c = 3 \cdot 10^{8} m/s

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Ejercicio 5: Campo magnético

Por un conductor rectilíneo indefinido circula una corriente eléctrica de

2 A

. Está inmerso en una región del espacio donde hay un campo magnético uniforme de

5 T

y colocado en un plano perpendicular al campo magnético. Represente el conductor (indicando el sentido de la corriente), el campo magnético y la fuerza que ejerce el campo magnético sobre el conductor. Por último, calcule el módulo de la fuerza que ejerce el campo magnético sobre un trozo de conductor rectilíneo de longitud

10 m

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Ejercicio 6: Campo gravitatorio

Defina campo gravitatorio. Se sabe que la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra vale

g_{T} = 9,81 m s^{- 2}

, y que la relación entre las masas y los radios de la Tierra y el planeta

X

M_{X} = 0,02 M_{T}

R_{X} = 0,3 R_{T}

. Determine

g_{X}

, es decir, la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta

X

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Ejercicio 7: Campo gravitatorio

Considere un objeto no identificado de

100 kg

de masa que se mueve hacia el centro de un planeta de masa

M

y radio

R

, bajo la acción del campo gravitatorio del planeta. Determine:

Figura del ejercicio

a) La energía cinética y potencial del objeto cuando está a una altura de

100 km

sobre la superficie del planeta y con una velocidad de

6000 m/s

.

b) La altura desde la que empezó a caer este objeto, medida respecto de la superficie del planeta. Considere que partió desde el reposo.

c) La velocidad con la que impacta el objeto en la superficie del planeta.

Datos:

G = 6,67 \cdot 10^{- 11} N m^{2} {kg}^{- 2}

;

M = 6 \cdot 10^{24} kg

;

R = 6500 km

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Ejercicio 8: Ondas

Una onda transversal se propaga por una cuerda en el sentido positivo del eje

X

, con una longitud de onda de

2 m

, una frecuencia de

10 Hz

, una amplitud de

5 cm

y una fase inicial de

π rad

. Calcule:

a) El periodo, la frecuencia angular y el número de onda. Escriba la ecuación de la onda.

b) La velocidad de propagación de la onda así como la velocidad con la que vibra, en el instante

t = 0,10 s

, un punto de la cuerda situado en

x = 20 cm

.

c) La distancia entre dos puntos de la cuerda cuya diferencia de fase, en un determinado instante, es

π / 6 rad

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Ejercicio 9: Campo magnético

En una región del espacio existe un campo magnético uniforme

\vec{B} = - 10^{- 6} \vec{i}

(T). Calcule el vector fuerza magnética que actúa sobre una partícula de carga

q = 10^{- 6} C

que entra en dicha región, en los casos en que su velocidad es

{\vec{v}}_{1} = 4 \cdot 10^{4} \vec{k}

(m/s) o

{\vec{v}}_{2} = 5 \cdot 10^{4} \vec{i}

(m/s). Dibuje en ambos casos los vectores velocidad, campo magnético y fuerza magnética, así como la trayectoria que describe la partícula.

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Ejercicio 10: Física relativista

Una nave espacial mide

50 m

de longitud para un observador en reposo respecto de ella. La nave parte de la Tierra hacia el planeta Marte. Los habitantes de una colonia de dicho planeta dijeron que la nave medía

49,9 m

cuando pasó por delante de ellos. ¿A qué velocidad viajaba la nave respecto de los habitantes de la colonia situada en Marte?

Dato:

c = 3 \cdot 10^{8} m/s

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Ejercicio 11: Campo eléctrico

Una partícula de carga negativa entra entre las placas de un condensador plano-paralelo. Seleccione el signo de la carga de cada placa conductora del condensador, represente el campo eléctrico y el gravitatorio terrestre y realice el diagrama de fuerzas sobre la partícula. Por último, describa cualitativamente su movimiento cuando el módulo de la fuerza eléctrica es mayor que el de la gravitatoria.

Figura del ejercicio

Ver la solución del ejercicio 11

Ejercicio 12: Óptica

¿En qué consiste la hipermetropía?, ¿qué tipo de lente se debe utilizar para corregirla? Ayúdese de un diagrama de rayos para aclarar en qué consiste y cómo se resuelve la hipermetropía.

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