FASE ESPECÍFICA RESPUESTAS FÍSICA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA PRUEBAS DE ACCESO A LA UNIVERSIDAD DE LOS MAYORES DE 25 AÑOS Convocatoria 2013 FASE ESPECÍFICA RESPUESTAS FÍSICA En cada Bloque elija una Opción: Bloque 1.- Teoría (2,5 puntos) Opción A: 1.- Movimiento angular de una partícula. 2.- Naturaleza de la luz. Opción B: 1.- Principio de Huygens. 2.- Potencia y distancias focales de una lente. Bloque 2.- Cuestiones (2,5 Puntos) Opción A: 1.- Una rueda parte del reposo y en 10 segundos adquiere una velocidad angular de 300 r.p.m. Cuál es su aceleración angular? Cuántas vueltas dio en ese tiempo? ; Que equivalen a 25 vueltas. ; 2.- El índice de refracción del cuarzo es 1,544. Con qué velocidad se propaga la luz en él? Opción B: 1.- La masa de la tierra es aproximadamente de kg y la de la luna de 7, kg y la distancia entre la luna y la tierra es de km. Con qué fuerza se atraen luna y tierra? La fuerza de atracción entre la tierra y la luna se obtiene por aplicación de la ley de Newton de la gravitación universal: 2.- Una carga eléctrica puntual de +2 C se encuentra situada en el centro geométrico de un cubo de 2 m de arista. El medio es el vacío. Cuál es el flujo eléctrico a través de la superficie cúbica? Podemos considerar la propia superficie del cubo como la superficie gaussiana (es cerrada y está situada en un campo eléctrico). Por lo tanto aplicando el teorema de Gauss de forma discreta:

2 Bloque 3.- Problemas (2,5 puntos) Opción A: Un cuerpo de 20 kg de masa se encuentra sobre una superficie horizontal con la que presenta un coeficiente de rozamiento = 0,2. El cuerpo esta unido mediante un hilo, que pasa por la garganta de una polea, a otro cuerpo que cuelga de masa m. Se pide 1º.- Realizar el diagrama de fuerzas del problema. 2º.- Calcular el valor de la masa m para que el sistema comience a deslizar. 3º.- Cuál es la tensión del hilo. 1.- Sobre el cuerpo colgado actúan el peso y la tensión de la cuerda; sobre el colocado en la superficie horizontal actúan el peso, la reacción normal del suelo, la tensión de la cuerda y la fuerza de rozamiento que se opone al posible movimiento. 2.- Al considerar que la polea y la cuerda son ideales, la tensión que actúa sobre los dos cuerpos es la misma y la aceleración con la que se moverían también. En el instante de que comience a moverse se cumple: Para el cuerpo apoyado: Para el cuerpo que cuelga: Por lo tanto sustituyendo:, y simplificando: 3.- Para calcular la tensión del hilo sólo hemos de sustituir en la ecuación del cuerpo que cuelga: Opción B: Un satélite artificial de 500 kg de masa gira en torno a la tierra a una altura de km sobre su superficie, teniendo en cuenta que el radio de la tierra es de km. Calcular: 1º.- Su velocidad. 2º.- Su energía cinética. 3º.- Su energía potencial gravitatoria. 4º.- Su energía total. 1.- El radio de la órbita del satélite es y, además:, la velocidad del satélite es: 2.- Calculemos su energía cinética: 3.- La energía potencial gravitatoria tomando como nivel cero el infinito, valdrá: 4.- La energía total será la suma de la energía cinética y la potencial:

3 Bloque 4.- Problemas (2,5 puntos) Opción A: Un protón con una energía de 1 MeV se mueve perpendicularmente a un campo magnético de 1,5 T. Calcular: a) Velocidad del protón. b) Fuerza que actúa sobre el protón. c) Radio de la trayectoria circular que describe. La masa del protón es 1, kg y su carga 1, C a.- Como uno de los datos es la energía cinética, la velocidad es: b.- Como la velocidad y el campo son perpendiculares: por lo tanto sustituyendo datos: c.- Para calcular el radio de la trayectoria igualamos la fuerza normal con la fuerza magnética: de donde Opción B: Una lente convergente de radios iguales, y que supondremos delgada, tiene una distancia focal de 50 cm. Proyecta, sobre una pantalla, la imagen de un objeto de 5 cm de longitud. Cuál es la distancia de la pantalla a la lente para que la imagen tenga una longitud de 40 cm? y F F y. Como ;, siendo objeto real e imagen real, ésta tiene que estar invertida. Por lo tanto:. De este modo la ecuación se convierte en: