Física PAU 2025

Enunciado del examen en texto

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FÍSICA

ANDALUCÍA, CEUTA, MELILLA y CENTROS en MARRUECOS CURSO 2024-2025 Instrucciones:

a) Duración: 1 hora y 30 minutos.

b) Todas las cuestiones deben responderse en el papel entregado para la realización del examen y nunca en los folios que contienen los enunciados.

c) El examen consta de 4 ejercicios correspondientes a los bloques A, B, C y D. Cada ejercicio contiene un apartado a) y dos apartados b). El alumno deberá responder al apartado a) y elegir un apartado b) entre los dos propuestos en cada bloque. En caso de responder a los dos apartados b), sólo será tenido en cuenta el respondido en primer lugar

d) Puede utilizar regla, compás y calculadora que no sea programable, ni gráfica ni con capacidad para almacenar o transmitir datos.

e) Cada ejercicio se calificará entre 0 y 2,5 puntos: apartado (a) hasta 1 punto y (b) hasta 1,5 puntos.

f) En cada ejercicio solo se pueden utilizar los datos proporcionados en su enunciado.

A) CAMPO GRAVITATORIO

a) La intensidad gravitatoria en la superficie de la Luna es 0,163 veces la de la Tierra y el radio de la Luna es 0,27 veces el de la Tierra. Razone la veracidad de la siguiente afirmación: la velocidad de escape de la Luna es la mitad que la velocidad de escape de la Tierra.

b1) Dos masas puntuales, de masas 2 kg y 3 kg, están colocadas en los puntos A(2,0) m y B(0,2) m, respectivamente.

i) (0,25 puntos) Realice un esquema del campo gravitatorio en el punto C(3,1) m. ii) (0,75 puntos) Calcule el vector campo gravitatorio en dicho punto. iii) (0,5 puntos) Calcule el vector fuerza que experimenta la masa de 3 kg.

G = 6,67·10-11 N m2 kg-2 b2) Un bloque de 3 kg se halla en reposo en la parte superior de un plano rugoso de 4 m de altura que está inclinado 37º respecto a la horizontal. Al liberar el bloque, desliza por el plano y llega al final con una velocidad de 5 m s-1.

Determine mediante razonamientos energéticos: i) (0,75 puntos) el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el bloque; ii) (0,75 puntos) el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano.

g = 9,8 m s-2

B) CAMPO ELECTROMAGNÉTICO

a) Dos cargas de valores +q y -4q se encuentran separadas una distancia d. i) (0,5 puntos) Explique, con ayuda de un esquema, si puede ser nulo el campo eléctrico en algún punto de la línea que pasa por ambas cargas.

ii) (0,5 puntos) En caso afirmativo, determine su posición en función de la distancia d.

b1) Una bobina circular, de 20 vueltas y 0,1 m de radio, se encuentra situada en un campo magnético, de forma que el flujo es máximo. Si el módulo del campo magnético es B(t) = 20 ∙ sen (4πt) (SI), calcule: i) (1 punto) la fuerza electromotriz máxima en la bobina; ii) (0,5 puntos) la fuerza electromotriz inducida, en el instante t = 0,125 s.

b2) i) (0,5 puntos) Un conductor rectilíneo muy largo está situado en el eje OX y está recorrido por una corriente I = 3 A en sentido negativo del mismo. Determine, apoyándose en un esquema, el vector fuerza que actúa sobre una carga q = 4·10-6 C, que se encuentra en el eje OY en el punto y = 0,04 m y tiene una velocidad de módulo 4·105 m s-1 en sentido positivo del eje OY. ii) (1 punto) Un segundo conductor, igual que el anterior, se coloca paralelamente al

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primero y corta el eje OY en y = 0,2 m. Calcule, apoyándose en un esquema, la intensidad que debe circular por el segundo conductor, indicando su sentido, para que la fuerza resultante sobre la carga sea nula.

μ0 = 4 π ·10-7 T m A-1

C) VIBRACIONES Y ONDAS

a) Un haz de luz monocromática triplica su longitud de onda al pasar del medio 1 al medio 2. Determine razonadamente: i) (0,5 puntos) la relación entre las velocidades y entre los índices de refracción en ambos medios;

ii) (0,5 puntos) si puede darse el fenómeno de reflexión total.

b1) Un objeto de 3 cm de altura se sitúa 25 cm delante de una lente delgada convergente. Si la distancia focal es 20 cm, calcule: i) (1 punto) la posición de la imagen, indicando el criterio de signos utilizado y justificando si la misma es real o virtual; ii) (0,5 puntos) la altura de la imagen y la potencia de la lente.

b2) Una onda estacionaria está descrita mediante la siguiente ecuación:

y(x,t) = 0,5∙cos(0,5π x)∙sen(4π t) (SI).

Determine razonadamente: i) (0,75 puntos) la amplitud, la longitud de onda y la velocidad de propagación de las ondas armónicas cuya superposición da lugar a esta onda estacionaria; ii) (0,75 puntos) la posición de algún nodo, ayudándose de un esquema.

D) FÍSICA RELATIVISTA, CUÁNTICA Y DE PARTÍCULAS

a) Discuta la veracidad de la siguiente afirmación: en un proceso de desintegración radiactiva, la relación entre los núcleos que quedan sin desintegrar entre dos tiempos t1 y t2 (t2 > t1), que distan 2T1/2, es N(t2)/N(t1)=1/4.

b1) Tras iluminar un metal caracterizado por un trabajo de extracción de 5·10-18 J con radiación a una determinada frecuencia, se comprueba que el potencial de frenado es 4,5 V. Calcule razonadamente: i) (0,25 puntos) la frecuencia umbral de extracción del metal; ii) (0,5 puntos) la energía cinética máxima de los electrones y su velocidad;

iii) (0,75 puntos) la frecuencia y longitud de onda de la radiación incidente.

h = 6,63·10-34 J s; e = 1,6·10-19 C; me = 9,1·10-31 kg; c = 3·108 m s-1 b2) i) (1 punto) Determine razonadamente la energía de enlace del 226 88Ra. ii) (0,5 puntos) Sabiendo que la energía de enlace por nucleón del Ni es aproximadamente 9 MeV/nucleón, justifique cuál de estos dos núcleos es más estable.

-27 -19

-1 m( 226 88Ra) = 226,025410 u; mp = 1,007276 u; mn = 1,008665 u; 1 u = 1,66·10 kg; e = 1,6·10 C; c = 3·10 m s

Soluciones y criterios de corrección en texto

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CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN El examen consta de cuatro ejercicios correspondientes a los cuatro apartados siguientes:

A) CAMPO GRAVITATORIO

B) CAMPO ELECTROMAGNÉTICO

C) VIBRACIONES Y ONDAS

D) FÍSICA RELATIVISTA, CUÁNTICA, NUCLEAR Y DE PARTÍCULAS Cada ejercicio contendrá un apartado a) y dos apartados b). El alumnado deberá responder al apartado a) y elegir un apartado

b) entre los dos propuestos en cada ejercicio. En caso de responder a los dos apartados b), sólo será tenido en cuenta el respondido en primer lugar.

Cada uno de los ejercicios será calificado entre 0 y 2,5 puntos, valorándose el apartado (a) hasta 1 punto y el (b) hasta 1,5 puntos. La puntuación del examen, entre 0 y 10 puntos, será la suma de las calificaciones de los ejercicios elegidos. La omisión de las unidades o su uso incorrecto en los resultados será penalizada con un máximo de 0,25 puntos en la calificación de los apartados (b). Se podrá restar hasta el 10 por ciento de la puntuación del apartado (a) por falta de coherencia, de cohesión, de corrección gramatical, léxica y ortográfica, por su redacción, así como por su presentación.

Primer apartado Se pretende incidir, fundamentalmente, en la comprensión por parte de los alumnos/as de los conceptos, leyes y teorías, y su aplicación para la explicación de fenómenos físicos cotidianos. La corrección respetará la libre interpretación del enunciado, en tanto sea compatible con su formulación, y la elección del enfoque que considere conveniente para su desarrollo, si bien debe exigirse que sea lógicamente correcto y físicamente adecuado; por tanto, cabe esperar que puedan darse diversas respuestas.

En este contexto, la valoración del apartado atenderá a los siguientes aspectos:

1. Comprensión y descripción cualitativa del fenómeno.

2. Identificación de las magnitudes necesarias para la explicación de la situación física propuesta.

3. Aplicación correcta de las relaciones entre las magnitudes que intervienen.

4. Utilización correcta de las unidades y homogeneidad dimensional de las expresiones.

5. Utilización de diagramas, esquemas, gráficas, que ayuden a clarificar la exposición.

6. Precisión en el lenguaje, claridad conceptual y orden lógico.

Segundo apartado El objetivo de este apartado no es la mera resolución para la obtención de un resultado numérico; se pretende valorar la capacidad de respuesta de los alumnos/as ante una situación física concreta, por lo que no deben limitarse a la simple aplicación de expresiones y cálculo de magnitudes. Por otro lado, una correcta interpretación de la situación sin llegar al resultado final pedido, será valorada apreciablemente.

Para la valoración de este apartado, a la vista del desarrollo realizado por el alumno/a, se tendrán en cuenta los siguientes aspectos:

1. Explicación de la situación física e indicación de las leyes a utilizar.

2. Descripción de la estrategia seguida en la resolución.

3. Utilización de esquemas o diagramas que aclaren la resolución del problema.

4. Expresión de los conceptos físicos en lenguaje matemático y realización adecuada de los cálculos.

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CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN

5. Utilización correcta de las unidades y homogeneidad dimensional de las expresiones.

6. Interpretación de los resultados y contrastación de órdenes de magnitud de los valores obtenidos.

7. Justificación, en su caso, de la influencia en determinadas magnitudes físicas de los cambios producidos en otras variables o parámetros que intervienen en el problema.

8. La omisión de las unidades o su uso incorrecto en los resultados será penalizada con un máximo de 0,25 puntos en la calificación del apartado.