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Examen de Física de La Rioja 2021 (convocatoria ordinaria)

Ejercicios del examen de selectividad de Física de La Rioja, convocatoria ordinaria de 2021. 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 gravitatorio

Determine el punto de la línea que une el centro de la Tierra con el centro de la Luna en el que el campo gravitatorio es cero. Tome como distancia Tierra-Luna el valor 3,84⋅105 km, y considere que la masa de la Luna es 0,0123 veces la masa de la Tierra.

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Ejercicio 2: Campo gravitatorio

Calcule:

a) El trabajo que hay que realizar para trasladar un cuerpo de 20 kg desde la superficie de la Tierra hasta una altura igual al radio de la Tierra.

b) La velocidad mínima con la que habría que lanzarlo para que alcanzara dicha altura.

Datos: radio de la Tierra RT=6,4⋅103 km; masa de la Tierra MT=6⋅1024 kg; constante de la gravitación universal G=6,7⋅10−11 N m2 kg−2

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Ejercicio 3: Campo eléctrico

Tres cargas puntuales iguales positivas Q están fijas en el plano x-y según indica la figura. En un cierto instante, la carga situada sobre el eje x, y que tiene masa m, se deja libre. Calcule el sentido y la magnitud de la aceleración cuando alcanza el punto x=+2d.

Figura del ejercicio

Dé las respuestas en función de Q, m, d y k, siendo k la constante de Coulomb.

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Ejercicio 4: Campo eléctrico

Tres cargas puntuales están fijas en el plano x-y según indica la figura. En un cierto instante, a la carga negativa −Q situada sobre el eje x, y que tiene masa m, se le suministra una velocidad v0. Calcule el valor mínimo de dicha velocidad v0 para que la carga negativa −Q se aleje indefinidamente de las dos cargas positivas.

Figura del ejercicio

Dé las respuestas en función de Q, m, d y k, siendo k la constante de Coulomb.

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Ejercicio 5: Campo magnético

Un ión Li+ (carga q=1,6⋅10−19 C, masa m=1,2⋅10−23 kg) es acelerado con una diferencia de potencial de 500 V. Después penetra en un campo magnético de 0,4 T, moviéndose perpendicular a dicho campo. Calcule el radio de la trayectoria circular que describe.

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Ejercicio 6: Campo magnético

Se tiene un hilo conductor recto y una varilla metálica, colocados paralelos entre sí y separados una distancia d=1 mm. Por el conductor 1, que podemos considerarlo de longitud infinita, circula una corriente eléctrica de intensidad I1=10 A hacia la derecha como indica la figura. La varilla metálica tiene longitud L=1 m y masa m=10 g. Los extremos de la varilla están conectados con alambres flexibles sin masa por los que se hace circular una corriente I2. El valor de esta corriente I2 hace que la fuerza magnética que ejerce el hilo 1 contrarreste el peso de la varilla. Determine el valor y el sentido de la intensidad I2 que circula por la varilla. Razone la respuesta.

Figura del ejercicio

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Ejercicio 7: Óptica

Según indica la figura, un haz de luz monocromática de frecuencia f=5⋅1014 Hz incide desde el aire sobre un vidrio de índice de refracción n=1,52 y anchura d=10 cm. Calcule:

Figura del ejercicio

a) La longitud de onda de la luz incidente en el aire y en el vidrio.

b) El ángulo que forma el haz de luz con la horizontal cuando atraviesa la interfase vidrio-aire y entra de nuevo en el aire por el punto P.

c) La altura h del punto P en el que incide el rayo refractado en el vidrio cuando alcanza la interfase vidrio-aire.

Dato: velocidad de la luz en el vacío c=3⋅108 m/s

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Ejercicio 8: Ondas

Una onda armónica sinusoidal que se propaga en el sentido negativo del eje x tiene una longitud de onda de 20 m, una amplitud de 4 m y una velocidad de propagación de 200 m/s. Halle:

a) La ecuación de dicha onda.

b) La velocidad transversal máxima alcanzada por los puntos de la onda.

c) La aceleración transversal máxima alcanzada por los puntos de la onda.

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Ejercicio 9: Óptica

Un objeto de 15 cm de altura está situado a 5 cm a la izquierda de una lente delgada convergente de 10 dioptrías.

a) Calcule la posición y la altura de la imagen.

b) Realice el diagrama de rayos correspondiente.

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Ejercicio 10: Óptica

Un objeto de 3 cm de altura está situado a 20 cm a la izquierda de una lente delgada divergente de −10 dioptrías.

a) Calcule la posición y la altura de la imagen.

b) Realice el diagrama de rayos correspondiente.

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Ejercicio 11: Física cuántica

La longitud de onda umbral de una lámina de plata para que se produzca efecto fotoeléctrico es λ=264 nm. Calcule:

a) El trabajo de extracción de electrones en dicha lámina de plata.

b) La velocidad con que se emiten los electrones tras ser irradiada dicha lámina con luz ultravioleta de longitud de onda λ=181 nm.

Datos: constante de Planck h=6,6⋅10−34 J s; velocidad de la luz en el vacío c=3⋅108 m/s; masa del electrón m=9,1⋅10−31 kg

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Ejercicio 12: Física relativista

Por métodos ópticos, se determina que la longitud de una nave espacial que pasa por las proximidades de la Tierra es de 100 m. En contacto radiofónico, los astronautas que viajan en la nave comunican que la longitud de su nave es de 120 m. Considerando Tierra y nave como sistemas de referencia inerciales, determine la velocidad (módulo) con que la nave se desplaza respecto de la Tierra.

Dato: velocidad de la luz en el vacío c=3⋅108 m/s

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