Física PAU 2019

Enunciado del examen en texto

Texto sacado del PDF oficial. Las fórmulas, tablas y figuras se ven mejor en el visor de arriba.

COMISSIÓ GESTORA DE LES PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT COMISIÓN GESTORA DE LAS PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD

PROVES D’ACCÉS A LA UNIVERSITAT CONVOCATÒRIA:

PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD CONVOCATORIA:

JUNY 2019

JUNIO 2019

Asignatura: FÍSICA

Assignatura: FÍSICA

BAREMO DEL EXAMEN: La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos. Cada estudiante podrá disponer de una calculadora científica no programable y no gráfica. Se prohíbe su utilización indebida (almacenamiento de información). Se utilice o no la calculadora, los resultados deberán estar siempre debidamente justificados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico.

OPCIÓN A SECCIÓN I-CUESTIÓN Sobre un cuerpo sólo actúan fuerzas gravitatorias. Al trasladarse el cuerpo entre dos puntos, A y B, su energía potencial gravitatoria aumenta en 2000 . ¿Cuál es el valor del trabajo que realizan las fuerzas conservativas que actúan sobre el cuerpo? ¿En cuál de los dos puntos su velocidad es mayor?

SECCIÓN II-CUESTIÓN Sabiendo que el potencial eléctrico en el punto es nulo, determina el valor de la carga . Razona si será nulo el campo eléctrico en el punto .

3,

SECCIÓN III-PROBLEMA Dos cables rectilíneos y muy largos, paralelos entre sí, transportan corrientes eléctricas 2 e 4 con los sentidos representados en la figura adjunta.

a) Calcula el campo magnético total (módulo, dirección y sentido) en el punto P.

(1 punto)

b) Sobre un electrón que se desplaza por el eje X actúa una fuerza magnética cuando pasa por el punto P. Calcula el módulo de su 1,6 10 velocidad en dicho punto. (1 punto) Datos: permeabilidad magnética del vacío, 4 10 / ; carga del electrón, 1,6 10 !

SECCIÓN IV-CUESTIÓN En la figura se representa un instante de la propagación de una onda armónica en una cuerda. La onda se mueve hacia la derecha sobre el eje ", su periodo es 4 #, la distancia entre los puntos y $ es de 45 & . Determina razonadamente la longitud de onda, la frecuencia angular y la velocidad de propagación.

SECCIÓN V-CUESTIÓN Se tiene una lente de potencia 2 dioptrías. Calcula razonadamente a qué distancia de la lente debe situarse un objeto para que la imagen tenga el mismo tamaño que el objeto y sea invertida. Realiza un trazado de rayos como comprobación de tu respuesta.

SECCIÓN VI-PROBLEMA El ' ! ( se utilizaba como fuente de rayos gamma para ciertos tratamientos de radioterapia. Su periodo de semidesintegración es de 1925 *í,#. Se dispone de una muestra de 100 - de ' ! (.

a) Calcula el valor de la constante de desintegración radiactiva y de la actividad inicial de la muestra. (1 punto)

b) Si hay que reemplazar la muestra cuando la actividad ha descendido a un tercio de la actividad inicial, ¿cuál es la vida útil en años de una muestra destinada a este uso? (1 punto) Datos: número de Avogadro, . 6 10 / (0 ; masa molar del ' ! (, 1 60 -/ (0

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Assignatura: FÍSICA

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BAREMO DEL EXAMEN: La puntuación máxima de cada problema es de 2 puntos y la de cada cuestión de 1,5 puntos. Cada estudiante podrá disponer de una calculadora científica no programable y no gráfica. Se prohíbe su utilización indebida (almacenamiento de información). Se utilice o no la calculadora, los resultados deberán estar siempre debidamente justificados. Realiza primero el cálculo simbólico y después obtén el resultado numérico.

OPCIÓN B SECCIÓN I-PROBLEMA Un satélite artificial de la Tierra tiene una velocidad de 4,2 3 /# en una determinada órbita circular. Calcula:

a) Las expresiones del radio de la órbita y del periodo del movimiento, así como sus valores numéricos. (1 punto)

b) La velocidad con la que debe lanzarse el satélite desde la superficie terrestre para situarlo en dicha órbita. (1 punto) Datos: constante de gravitación universal, 4 6,67 ∙ 10 /3- ; masa de la Tierra, 17 6 ∙ 10 8 3-; radio de la Tierra, 97 6400 3 SECCIÓN II-CUESTIÓN Una carga puntual de valor 4 μ! se encuentra en el punto ;0,0< y una segunda carga de valor desconocido, se encuentra en el punto ;2,0< . Calcula el valor que debe tener la carga para que el campo eléctrico generado por ambas cargas en el punto ;4,0< sea nulo. Representa los vectores campo eléctrico generados por cada una de las cargas en ese punto.

SECCIÓN III-CUESTIÓN Escribe la ley de Faraday-Lenz y explica su significado. La figura muestra una varilla que se desliza hacia la derecha con velocidad = sobre dos raíles paralelos formando una espira rectangular. El conjunto es conductor y se encuentra en el seno de un campo magnético ? perpendicular al plano del papel. Explica el sentido de la corriente inducida en uniforme > la espira en base a dicha ley.

SECCIÓN IV-PROBLEMA Como se observa en la figura, un rayo de luz monocromática incide (punto ) sobre un bloque de policarbonato que se encuentra rodeado de aire.

a) Calcula el ángulo @ y el índice de refracción AB del policarbonato.

(1 punto)

b) ¿Cuál es la velocidad del rayo cuando se mueve en el policarbonato? Cuando el rayo llega al punto >, ¿se refracta o se refleja? Realiza los cálculos necesarios para razonar la respuesta. (1 punto) Dato: velocidad de la luz en el vacío, & 3 10 /# SECCIÓN V-CUESTIÓN Una lente de 2 dioptrías ¿es convergente o divergente? ¿El foco imagen de esta lente es real o virtual? Calcula la distancia focal imagen de esta lente. Razona qué tipo de defecto ocular (miopía o hipermetropía) puede corregir.

SECCIÓN VI-CUESTIÓN Una partícula de masa en reposo y energía igual a tres veces su energía en reposo se une a otra de igual masa y energía para formar una única partícula con velocidad nula y energía en reposo 1& . Si en el proceso de unión se conserva la energía, calcula razonadamente el valor de 1 en función de y la velocidad de las partículas iniciales en función de la velocidad de la luz en el vacío, &.

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BAREM DE L’EXAMEN: la puntuació màxima de cada problema és de 2 punts i la de cada qüestió d’1,5 punts.

Cada estudiant pot disposar d'una calculadora científica no programable i no gràfica. Es prohibeix la seua utilització indeguda (emmagatzematge d'informació). S'utilitze o no la calculadora, els resultats han d'estar sempre degudament justificats. Realitzeu primer el càlcul simbòlic i després obteniu el resultat numèric

OPCIÓ A SECCIÓ I- QÜESTIÓ Sobre un cos només actuen forces gravitatòries. En traslladar-se el cos entre dos punts, A i B, la seua energia potencial gravitatòria augmenta en 2000 . Quin és el valor del treball que realitzen les forces conservatives que actuen sobre el cos? En quin dels dos punts la seua velocitat és major?

SECCIÓ II- QÜESTIÓ Sabent que el potencial elèctric en el punt és nul, determineu el valor de la càrrega . Raoneu si serà nul el camp elèctric en el punt .

3,

SECCIÓ III-PROBLEMA Dos cables rectilinis i molt llargs, paral·lels entre si, transporten corrents elèctrics 2 i 4 amb els sentits representats en la figura adjunta.

a) Calculeu el camp magnètic total (mòdul, direcció i sentit) en el punt P. (1 punt)

b) Sobre un electró que es desplaça per l'eix X actua una força magnètica 1,6 10 quan passa pel punt P. Calculeu el mòdul de la seua velocitat en el dit punt (1 punt) ⁄ ; càrrega de 4 10 Dades: permeabilitat magnètica del buit, l'electró, 1,6 10 !

SECCIÓ IV- QÜESTIÓ En la figura es representa un instant de la propagació d'una ona harmònica en una corda. L'ona es mou cap a la dreta sobre l'eix ", el seu període és 4 #, la distància entre els punts i $ és de 45 & . Determineu raonadament la longitud d'ona, la freqüència angular i la velocitat de propagació.

SECCIÓ V- QÜESTIÓ Tenim una lent de potència 2 diòptries. Calculeu raonadament a quina distància de la lent ha de situar-se un objecte perquè la imatge tinga la mateixa grandària que l'objecte i siga invertida. Realitzeu un traçat de rajos com a comprovació de la resposta.

SECCIÓ VI-PROBLEMA El ' ! ( s'utilitzava com a font de rajos gamma per a certs tractaments de radioteràpia. El seu període de semidesintegració és de 1925*D #. Es disposa d'una mostra de 100- de ' ! (.

a) Calculeu el valor de la constant de desintegració radioactiva i de l'activitat inicial de la mostra. (1 punt)

b) Si cal reemplaçar la mostra quan l'activitat ha descendit a un terç de l'activitat inicial, quina és la vida útil en anys d'una mostra destinada a aquest ús? (1 punt) Dades: nombre d'Avogadro, . 6 10 / (0 ; massa molar del ' ! (, 1 60 -⁄ (0

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BAREM DE L’EXAMEN: la puntuació màxima de cada problema és de 2 punts i la de cada qüestió d’1,5 punts.

Cada estudiant pot disposar d'una calculadora científica no programable i no gràfica. Es prohibeix la seua utilització indeguda (emmagatzematge d'informació). S'utilitze o no la calculadora, els resultats han d'estar sempre degudament justificats. Realitzeu primer el càlcul simbòlic i després obteniu el resultat numèric.

OPCIÓ B SECCIÓ I-PROBLEMA Un satèl·lit artificial de la Terra té una velocitat de 4,2 3 ⁄# en una determinada òrbita circular. Calculeu:

a) Les expressions del radi de l'òrbita i del període del moviment, així com els seus valors numèrics. (1 punt)

b) La velocitat amb què ha de llançar-se el satèl·lit des de la superfície terrestre per a situar-lo en la dita òrbita. (1 punt) ⁄3- ; massa de la Terra, 17 6 ∙ 10 8 3-; radi de la Dades: constant de gravitació universal, 4 6,67 ∙ 10 Terra, 97 6400 3 SECCIÓ II- QÜESTIÓ Una càrrega puntual de valor 4 μ! es troba en el punt ;0,0< i una segona càrrega de valor desconegut, es troba en el punt ;2,0< . Calculeu el valor que ha de tenir la càrrega perquè el camp elèctric generat per ambdues càrregues en el punt ;4,0< siga nul. Representeu els vectors camp elèctric generats per cada una de les càrregues en aqueix punt.

SECCIÓ III- QÜESTIÓ Escriviu la llei de Faraday-Lenz i expliqueu el seu significat. La figura mostra una vareta que llisca cap a la dreta amb velocitat = sobre dos rails paral·lels formant una espira rectangular. El conjunt és conductor i es troba en el si d'un camp magnètic uniforme >?

perpendicular al pla del paper. Expliqueu el sentit del corrent induït en l'espira basant-vos en la dita llei.

SECCIÓ IV-PROBLEMA Com s'observa en la figura, un raig de llum monocromàtica incideix (punt ) sobre un bloc de policarbonat que es troba rodejat d'aire.

a) Calculeu l'angle @ i l'índex de refracció AB del policarbonat. (1 punt)

b) Quina és la velocitat del raig quan es mou en el policarbonat? Quan el raig arriba al punt >, es refracta o es reflecteix? Realitzeu els càlculs necessaris per a raonar la resposta. (1 punt) Dada: velocitat de la llum en el buit, & 3 10 ⁄# SECCIÓ V- QÜESTIÓ Una lent de 2 diòptries, és convergent o divergent? El focus imatge d'aquesta lent, és real o virtual? Calculeu la distància focal imatge d'aquesta lent. Raoneu quin tipus de defecte ocular (miopia o hipermetropia) pot corregir.

SECCIÓ VI- QÜESTIÓ Una partícula de massa en repòs i energia igual a tres vegades la seua energia en repòs s'uneix a una altra de la mateixa massa i energia per a formar una única partícula amb velocitat nul·la i energia en repòs 1& . Si en el procés d'unió es conserva l'energia, calculeu raonadament el valor de 1 en funció de i la velocitat de les partícules inicials en funció de la velocitat de la llum en el buit, &.

Soluciones y criterios de corrección en texto

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Asignatura: FÍSICA

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CRITERIS DE CORRECCIÓ / CRITERIOS DE CORRECCIÓ

Se valorará prioritariamente el planteamiento y su justificación (explicación razonada de los principios y leyes de la Física en que se basa), así como el desarrollo y la discusión de los resultados.

Los errores numéricos tendrán una importancia secundaria.

La puntuación máxima de cada problema será de 2 puntos y la de cada cuestión 1,5 puntos

OPCIÓN A SECCIÓN I – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,8 puntos la relación trabajo-variación de energía potencial y su cálculo;

0,7 puntos la respuesta razonada la determinación del punto dónde el cuerpo posee mayor velocidad).

SECCIÓN II – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,8 puntos el cálculo razonado de la carga eléctrica; 0,7 puntos el razonamiento correcto relativo al campo eléctrico).

SECCIÓN III – PROBLEMA: Hasta 2 puntos. a) 1 punto el cálculo correcto justificado del vector campo magnético (o módulo, dirección, sentido y unidades). b) 1 punto el cálculo correcto justificado del módulo del vector velocidad.

SECCIÓN IV – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,5 puntos el razonamiento inicial y el cálculo de la longitud de onda; 0,5 puntos el cálculo de la frecuencia angular; 0,5 puntos el cálculo de la velocidad de propagación).

SECCIÓN V – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,6 puntos el planteamiento de las dos ecuaciones; 0,4 puntos la resolución; 0,5 puntos el trazado de rayos).

SECCIÓN VI – PROBLEMA: Hasta 2 puntos. a) Hasta 1 punto (0,5 el cálculo razonado del valor de la constante; 0,5 puntos la actividad inicial). b) Hasta 1 punto (0,6 puntos el planteamiento y cálculo simbólico razonados y 0,4 puntos el cálculo numérico).

OPCIÓN B SECCIÓN I – PROBLEMA: Hasta 2 puntos. a) Hasta 1 punto (0,5 puntos el cálculo razonado del radio de la órbita; 0,5 puntos el cálculo del periodo). b) Hasta 1 punto (0,6 puntos el planteamiento y cálculo simbólico razonados; 0,4 puntos el cálculo numérico).

SECCIÓN II – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,7 puntos el planteamiento; 0,4 puntos el cálculo numérico; 0,4 puntos la representación de los vectores).

SECCIÓN III – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,7 puntos por escribir la ley explicando su significado; 0,8 puntos por explicar el sentido de la corriente).

SECCIÓN IV – PROBLEMA: Hasta 2 puntos. a) Hasta 1 punto (0,4 puntos la determinación del ángulo de refracción;

0,4 puntos la aplicación correcta de la ley de la refracción; 0,2 puntos el cálculo correcto del índice de refracción. b) Hasta 1 punto (0,2 puntos la determinación razonada de la velocidad de la luz; 0,4 puntos la determinación del ángulo límite; 0,4 la explicación razonada del fenómeno de reflexión total).

SECCIÓN V – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,3 puntos el tipo de lente; 0,3 puntos indicar que el foco imagen es virtual; 0,4 puntos la distancia focal imagen; 0,6 puntos el defecto visual con la explicación).

SECCIÓN VI – CUESTIÓN: Hasta 1,5 puntos (0,8 puntos calcular razonadamente la masa en base a la conservación de la energía; 0,7 puntos calcular la velocidad en función de ).

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Asignatura: FÍSICA

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CRITERIS DE CORRECCIÓ / CRITERIOS DE CORRECCIÓ

Es valorarà prioritàriament el plantejament i la seua justificació (explicació raonada dels principis i lleis de la Física en que es basa), així com el desenvolupament i la discussió dels resultats.

Els errors numèrics tindran una importància secundària.

La puntuació màxima de cada problema serà de 2 punts i la de cada qüestió de 1,5 punts.

OPCIÓ A SECCIÓ I – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,8 punts la relació treball-variació d'energia potencial i el seu càlcul; 0,7 punts la resposta raonada la determinació del punt on el cos posseeix major velocitat) SECCIÓ II – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,8 punts el càlcul raonat de la càrrega elèctrica; 0,7 punts el raonament correcte relatiu al camp elèctric) SECCIÓ III – PROBLEMA: Fins a 2 punts. a) 1 punt el càlcul correcte justificat del vector camp magnètic (o mòdul, direcció, sentit i unitats). b) 1 punt el càlcul correcte justificat del mòdul del vector velocitat.

SECCIÓ IV – QÜESTIÓ; Fins a 1,5 punts (0,5 punts el raonament inicial i el càlcul de la longitud d'ona; 0,5 punts el càlcul de la freqüència angular; 0,5 punts el càlcul de la velocitat de propagació) SECCIÓ V – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,6 punts el plantejament de les dues equacions; 0,4 punts la resolució; 0,5 punts el traçat de rajos) SECCIÓ VI – PROBLEMA: Fins a 2 punts. a) Fins a 1 punt (0,5 el càlcul raonat del valor de la constant; 0,5 punts l'activitat inicial). b) Fins a 1 punt (0,6 punts el plantejament i càlcul simbòlic raonats i 0,4 punts el càlcul numèric) OPCIÓ B SECCIÓ I – PROBLEMA: Fins a 2 punts. a) Fins a 1 punt (0,5 punts el càlcul raonat del radi de l'òrbita; 0,5 punts el càlcul del període). b) Fins a 1 punt (0,6 punts el plantejament i càlcul simbòlic raonats; 0,4 punts el càlcul numèric) SECCIÓ II – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,7 punts el plantejament; 0,4 punts el càlcul numèric; 0,4 punts la representació dels vectors) SECCIÓ III – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,7 punts per escriure la llei explicant el seu significat; 0,8 punts per explicar el sentit del corrent) SECCIÓ IV – PROBLEMA: Fins a 2 punts. a) Fins a 1 punt (0,4 punts la determinació de l'angle de refracció; 0,4 punts l'aplicació correcta de la llei de la refracció; 0,2 punts el càlcul correcte de l'índex de refracció. b) Fins a 1 punt (0,2 punts la determinació raonada de la velocitat de la llum; 0,4 punts la determinació de l'angle límit; 0,4 l'explicació raonada del fenomen de reflexió total) SECCIÓ V – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,3 punts el tipus de lent; 0,3 punts indicar que el focus imatge és virtual; 0,3 punts la distància focal imatge; 0,6 punts el defecte visual amb l'explicació) SECCIÓ VI – QÜESTIÓ: Fins a 1,5 punts (0,8 punts calcular raonadament la massa basant-se en la conservació de l’energia; 0,7 punts calcular la velocitat en funció de c).