EXAMEN DE FÍSICA E31A_1617 OPCIÓN A 24.04.2017

ORIENTACIONES: Comente sus planteamientos de tal modo que demuestre que entiende lo que hace. Tenga en

cuenta que la extensión de sus respuestas está limitada por el tiempo y el papel de que dispone. Recuerde expresar

todas las magnitudes físicas con sus unidades. No confunda escalares con vectores.

Recuerde que debe conocer el valor del campo gravitatorio en la superficie terrestre g0, la velocidad de la luz

c, la velocidad del sonido y la intensidad sonora umbral I0

TEORÍA.

T.1 Energía potencial y potencial eléctrico. (1 punto)

T.2 Clases de ondas. (1 punto)

CUESTIONES.

C.1. Las misiones Apolo se iniciaban con una órbita terrestre de 100 millas náuticas (185,2km). Calcule

el periodo de giro y la velocidad de la nave (1 Punto).

Dato: RTIERRA=6 378km; masa de la nave Apolo aproximadamente 38 000 kg

C.2 El vidrio óptico por excelencia es el vidrio crown mucho más puro que el vidrio normal. Su índice de

refracción se sitúa entre 1,5 y 1,6. Calcule el rango de velocidades de la luz dentro del vidrio de crown.

(1 punto)

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PROBLEMAS.

P.1 Una partícula alfa (m=6,6466

kg) se encuentra situada en el origen de

coordenadas del plano XY y en reposo:

a) Calcule el valor del campo eléctrico en el punto (3,8)m. (1punto)

b) Se establece una diferencia de potencial en el eje X de 500 V entre el origen y el punto x=5m que

acelera la partícula. Calcule la velocidad que adquiere. (1punto)

c) Una vez en el punto (5,0)m se encuentra con el campo magnético 𝐵 = (3,0𝑖 + 4,0𝑗 + 5,0𝑘 )10−3T.

Calcule la fuerza que actúa sobre la partícula y el radio de la trayectoria que describe (1punto)

Datos: |e|= 1,601·10-19

C K=9·109 Nm

2/C

2

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P.2 Un foco emite ondas esféricas con una frecuencia de 76 Hz y 200 m/s de velocidad.:

a) Calcule su longitud de onda, periodo, frecuencia angular y número de onda. (1 punto).

b) Escriba la fase de dicha onda, sabiendo que la fase inicial es π/3 rad. (1 punto).

c) Calcule la diferencia de fase entre dos puntos que están separados 45,0 cm en cualquier instante.

(1 punto)

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ORIENTACIONES: Comente sus planteamientos de tal modo que demuestre que entiende lo que hace. Tenga en

cuenta que la extensión de sus respuestas está limitada por el tiempo y el papel de que dispone. Recuerde expresar

todas las magnitudes físicas con sus unidades. No confunda escalares con vectores.

Recuerde que debe conocer el valor del campo gravitatorio en la superficie terrestre g0, la velocidad de la luz

c, la velocidad del sonido y la intensidad sonora umbral I0

TEORÍA

T.1 Energía potencial gravitatoria. (1 punto)

T.2 Leyes de la reflexión y la refracción. (1 punto)

.

CUESTIONES.

C.1. Un conductor de 50,0 cm se encuentra en el eje Y y por él circulan 2,0 A ascendentes. En la zona

existe un campo magnético de valor 𝐵 = 35,0𝑗 10−3T¿Qué fuerza actúa sobre el conductor? (1 punto)

C.2 El vidrio óptico por excelencia es el vidrio crown mucho más puro que el vidrio normal. Su índice de

refracción se sitúa entre 1,5 y 1,6. Calcule el rango de ángulos límites para la luz que pasa del vidrio de

crown al aire. (1 punto)

PROBLEMAS.

P.1. Apolo 8 fue la segunda misión tripulada del Programa Espacial Apolo de los Estados Unidos. Fue la

primera misión tripulada en salir de la órbita terrestre, llegar y orbitar alrededor de la Luna y regresar a la

Tierra. Una vez separada del cohete Saturn V que la sacó del campo gravitatorio Terrestre estaba

compuesta de dos partes, el módulo de mando y servicio CSM (28 817kg) y, aunque no iban a alunizar, el

módulo lunar LM (9 026kg):

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a) La nave orbitó durante 20h 10min 13,0s realizando 10 orbitas lunares, calcule a qué altura sobre la

superficie lunar realizaron las órbitas suponiéndolas circulares. (1 Punto).

b) La misión iba tripulada por el comandante Frank F. Borman II, el piloto del módulo CSM James A.

Lowell Jr y el piloto del LM Willian A. Anders a los que supondremos una masa media de 71,5 kg.

Calcule la energía mecánica, cinética y potencial de la nave mientras orbitaba la Luna. (1 Punto).

c) Las misiones Apolo se iniciaban con una órbita terrestre de 100 millas náuticas (185,2km). Calcule la

energía necesaria para ponerlos en esa órbita (1 Punto).

Datos: G= 6,67· 10-11

Nm2/kg

2; MLUNA=7,349·10

22kg; RLUNA=1 737km; RTIERRA=6 378km

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P.2 Un foco emite ondas sonoras con una potencia de 500W:

a) Calcule la intensidad a 100m del foco sonoro. (1 Punto).

b) Calcule el nivel de intensidad (decibelios) a 100m del foco. (1 Punto).

c) A 100m del foco se coloca una placa de 35,0 cm de espesor cuyo coeficiente de absorción es 0,45m-1

Calcule la intensidad de la onda sonora después de atravesar la placa. (1 Punto).