Curso 2012-2013MATERIA: FíSICA

Recuperación y Subida de Nota de Física la y r Evaluación

INSTRUCCIONES GENERALES Y VALORACIÓNLa prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye tres cuestiones y dos problemas.El alumno deberá elegir la opción A o la opción B. Nunca se deben resolver cuestioneso problemasdeopcionesdistintas.Se podrá hacer uso de calculadora científica no programable.CALIFICACIÓN: Cada cuestión debidamente justificada y razonada con la solución correcta secalificará con un máximo de 2 puntos. Cada problema debidamente planteado y desarrollado con lasolución correcta se calificará con un máximo de 2 puntos. En aquellas cuestiones y problemas queconsten de varios apartados, la calificación será la misma para todos ellos.TIEMPO: Una hora treinta minutos.

Opción APregunta 1.- Un sistema elástico, constituido por un cuerpo de masa 200 g unido a un muelle,realiza un movimiento armónico simple con una aceleración a = -100x.en unidades del sistemainternacional. Si la energía mecánica es de 10 Julios.a) ¿Cuál es la constante elástica del muelle?b) ¿Cuál es la amplitud del movimiento?

Pregunta 2.- a) ¿Cuál es la segunda ley de Kepler? ¿Qué magnitud fisica se ha de conservarpara que se cumpla dicha ley? ¿Por qué se conserva?b) ¿Qué efecto tendría sobre la rotación terrestre si por causas internas la Tierra redujera suradio a la mitad? Explica bien en que basas tu razonamiento.

Pregunta 3.-Una superficie esférica de radio R tiene una carga eléctrica Q distribuidauniformemente en ella.

a) Deduzca la expresión del módulo del vector campo eléctrico en un punto situado enel exterior a dicha superficie haciendo uso del teorema de Gauss.b) ¿Cuál es la razón entre los módulos de los vectores campo eléctrico en dos puntossituados a las distancias del centro de la esfera r¡= 2 R Y rs= 3 R?

Pregunta 4.- Desde un punto de la superficie terrestre se lanza verticalmente hacia arriba unobjeto de 100 kg que llega hasta una altura de 300 km. Determine:

a) La velocidad de lanzamiento.b) La energía potencial del objeto a esa altura. La energía necesaria para enviarlo hastaesta posición.e) Trabajo necesario para llevarlo desde esta posición hasta el infrnito.

Datos: Constante de Gravitación G = 6,67xlO-ll N mz kg.z Masa de la Tierra MT = s.os-io" kg;Radio de la Tierra RT = 6370 km

Pregunta 5.- Tres cargas de valores Q¡ =2 microC, Q2 = 2 microC y Q3 desconocida, están enel plano XY en los puntos Ql: (1,0), Q2: (-1,0) y Q3: (0,2), en metros. Determinar:

a) El valor de Q3 para que la fuerza sobre una carga situada en (0,-3) sea nula.b) El Potencial en el punto (1,2) debido a las tres cargas.

Constante de Coulomb K= 9· 1{)9 u.S.I.

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Opción B

Pregunta L-a) Desde la superficie de la Tierra se lanza verticalmente hacia arriba un objeto con unavelocidad v. Si se desprecia el rozamiento, calcule el valor de v necesario para que el objetoalcance una altura igual al 60% del radio de la Tierra.b) Si se lanza el objeto desde la superficie de la Tierra con una velocidad triple a la calculada enel apartado anterior, ¿escapará o no del campo gravitatorio terrestre?Datos: Masa de la Tierra MT = 5,98 X J(j4 kg Radio de la Tierra RT = 6370 kmConstante de Gravitación G = 6,67xl 0-11 Nm2 kg-2

Pregunta 2.- Una partícula que describe un movimiento armónico simple recorre una distanciade 16 cm en cada ciclo de su movimiento Y su aceleración máxima es de 48 m/s2 Calcule: a) lafrecuencia y el periodo del movimiento; b) la velocidad máxima de la partícula; e) La energíamecánica de la partícula.

Pregunta 3.- Una carga de de +10 nC y masa 2. 10-6 g se acelera en una diferencia depotencial de 1000 voltios. En ese momento entra en una región en la que existe un campoeléctrico perpendicular a la velocidad de valor 1000N/Kg . ¿Cuál es su vector velocidaddespués de 10 segundos?

Pregunta 4.-a) Explica el teorema de Gauss para el caso eléctrico y calcula el campo creado por

un plano infinito de densidad superficial de carga constante.b) ¿Cuál es el campo eléctrico creado por una esfera conductora?

Pregunta 5.- Un satélite de masa 1000 kg que orbita en torno a la Tierra tiene unaenergía mecánica de _5.1010 J. Calcula:

a) Energía cinética.b) Energía potencial.e) Radio de la órbita.d) Energía de escape.

Datos: Constante de Gravitación G = 6,67xiO-ll N mz kg.z Masa de la Tierra MT = sss-ao" kg;Radio de la Tierra RT = 6370 km

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