Proba de Avaliación do Bacharelato para o Acceso á Universidade SETEMBRO 2017

Documentos relacionados
PROBA DE AVALIACIÓN DO BACHARELATO PARA O ACCESO Á UNIVERSIDADE (ABAU) CONVOCATORIA DE XUÑO FÍSICA (Cód. 23) Curso Criterios de avaliación

PAAU (LOXSE) Xuño 2007

Física P.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN

Física P.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN. F = m a

EXERCICIOS DE XEOMETRÍA. PAU GALICIA

A dinâmica estuda as relações entre as forças que actuam na partícula e os movimentos por ela adquiridos.

apresentar um resultado sem demonstração. Atendendo a que

PAU XUÑO 2016 FÍSICA OPCIÓN A

Aula 6: Aplicações da Lei de Gauss

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

Departamento de Física - Universidade do Algarve FORÇA CENTRÍFUGA

ELECTROMAGNETISMO. EXAME Época Especial 8 de Setembro de 2008 RESOLUÇÕES

Electrostática. Programa de Óptica e Electromagnetismo. OpE - MIB 2007/2008. Análise Vectorial (revisão) 2 aulas

Aula Prática 5: Preparação para o teste

PAU XUÑO 2014 MATEMÁTICAS II

CAMPO ELÉCTRICO NO EXTERIOR DE CONDUTORES LINEARES

Campo Magnético produzido por Bobinas Helmholtz

Modelo quântico do átomo de hidrogénio

1ª Ficha Global de Física 12º ano

Lei de Gauss. Ignez Caracelli Determinação do Fluxo Elétrico. se E não-uniforme? se A é parte de uma superfície curva?

Figura 6.6. Superfícies fechadas de várias formas englobando uma carga q. O fluxo eléctrico resultante através de cada superfície é o mesmo.

10/Out/2012 Aula 6. 3/Out/2012 Aula5

Mecânica. Conceito de campo Gravitação 2ª Parte Prof. Luís Perna 2010/11

XForça. Um corpo, sobre o qual não age nenhuma força, tende a manter seu estado de movimento ou de repouso. Leis de Newton. Princípio da Inércia

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

7.3. Potencial Eléctrico e Energia Potencial Eléctrica de Cargas Pontuais

Lei de Ampère. (corrente I ) Foi visto: carga elétrica com v pode sentir força magnética se existir B e se B não é // a v

PUC-RIO CB-CTC. P2 DE ELETROMAGNETISMO segunda-feira GABARITO. Nome : Assinatura: Matrícula: Turma:

UFABC - Física Quântica - Curso Prof. Germán Lugones. Aula 14. A equação de Schrödinger em 3D: átomo de hidrogénio (parte 2)

Série 2 versão 26/10/2013. Electromagnetismo. Série de exercícios 2

MECÂNICA DOS MEIOS CONTÍNUOS. Exercícios

Electricidade e magnetismo

É o trabalho blh realizado para deslocar um corpo, com velocidade idd constante, t de um ponto a outro num campo conservativo ( )

3.1 Potencial gravitacional na superfície da Terra

MECÂNICA. F cp. F t. Dinâmica Força resultante e suas componentes AULA 7 1- FORÇA RESULTANTE

Série II - Resoluções sucintas Energia

FGE0270 Eletricidade e Magnetismo I

PAU SETEMBRO 2011 FÍSICA

Magnetostática. Programa de Óptica e Electromagnetismo. OpE - MIB 2007/2008. Análise Vectorial (revisão) 2 aulas

PUC-RIO CB-CTC. P4 DE ELETROMAGNETISMO sexta-feira. Nome : Assinatura: Matrícula: Turma:

Prof. Dr. Oscar Rodrigues dos Santos

Cap014 - Campo magnético gerado por corrente elétrica

Componente de Física

Electrostática. Programa de Óptica e Electromagnetismo. OpE - MIB 2007/2008. Análise Vectorial (revisão) 2 aulas

Eletromagnetismo e Ótica (MEAer/LEAN) Circuitos Corrente Variável, Equações de Maxwell

UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE Escola de Engenharia. 1 Cinemática 2 Dinâmica 3 Estática

F-328 Física Geral III

Física II F 228 2º semestre aula 2: gravimetria, matéria escura, energia potencial gravitacional e a expansão do universo

Movimentos dos Satélites Geostacionários

Fluido Perfeito/Ideal Força Exercida por um Escoamento Plano em Torno de um Sólido Potencial complexo do escoamento em torno de um cilindro

Enerxía mecánica. Gravitación

PROCESSO SELETIVO TURMA DE 2012 FASE 1 PROVA DE FÍSICA E SEU ENSINO

PROCESSO SELETIVO TURMA DE 2013 FASE 1 PROVA DE FÍSICA E SEU ENSINO

SOLUÇÃO PRATIQUE EM CASA

Lei de Gauss. Lei de Gauss: outra forma de calcular campos elétricos

DINÂMICA ATRITO E PLANO INCLINADO

19 - Potencial Elétrico

DA TERRA À LUA. Uma interação entre dois corpos significa uma ação recíproca entre os mesmos.

a) A energia potencial em função da posição pode ser representada graficamente como

FÍSICA OPCIÓN O ángulo límite na refracción auga/aire é de 48.61º. Se se posúe outro medio no que a velocidade da luz sexa v medio

Licenciatura em Engenharia Civil MECÂNICA II

E nds. Electrostática. int erior. 1.4 Teorema de Gauss (cálculo de Campos). Teorema de Gauss.

EXERCICIOS AUTOAVALIABLES: XEOMETRÍA MÉTRICA DO ESPAZO

Física III Escola Politécnica GABARITO DA PR 25 de julho de 2013

Seção 24: Laplaciano em Coordenadas Esféricas

. Essa força é a soma vectorial das forças individuais exercidas em q 0 pelas várias cargas que produzem o campo E r. Segue que a força q E

Instituto de Física - USP FGE Laboratório de Física III - LabFlex

n θ E Lei de Gauss Fluxo Eletrico e Lei de Gauss

2.1. Fluxo Eléctrico 2.2. Lei de Gauss 2.3. Aplicações da Lei de Gauss a Isolantes Carregados 2.4. Condutores em Equilíbrio Electrostático

QUESTÃO 1. r z = b. a) y

( z) Fluido Perfeito/Ideal Força Exercida por um Escoamento Plano em Torno de um Sólido Escoamento em torno de um cilindro circular com circulação Γ

Física P.A.U. FÍSICA MODERNA 1 FÍSICA MODERNA

Mecânica. Teoria geocêntrica Gravitação 1ª Parte Prof. Luís Perna 2010/11

CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL II 014.2

Aula 16. Nesta aula, iniciaremos o capítulo 6 do livro texto, onde vamos estudar a estabilidade e o equilíbrio do plasma como um fluido.

2/27/2015. Física Geral III

TRABALHO E POTÊNCIA. O trabalho pode ser positivo ou motor, quando o corpo está recebendo energia através da ação da força.

MECÂNICA DOS FLUIDOS I Engenharia Mecânica e Naval Exame de 2ª Época 10 de Fevereiro de 2010, 17h 00m Duração: 3 horas.

Geodésicas 151. A.1 Geodésicas radiais nulas

carga da esfera: Q densidade volumétrica de carga: ρ = r.

MECÂNICA. Dinâmica Atrito e plano inclinado AULA 6 1- INTRODUÇÃO

3 Torção Introdução Análise Elástica de Elementos Submetidos à Torção Elementos de Seções Circulares

E = F/q onde E é o campo elétrico, F a força

Física e Química 11.º Ano Proposta de Resolução da Ficha N.º 3 Forças e Movimentos

carga da esfera: Q. figura 1 Consideramos uma superfície Gaussiana interna e outra superfície externa á esfera.

Análise Vectorial (revisão)

Capítulo 29: Campos Magnéticos Produzidos por Correntes

PAU XUÑO 2013 MATEMÁTICAS II

PME 2200 Mecânica B 1ª Prova 31/3/2009 Duração: 100 minutos (Não é permitido o uso de calculadoras)

Universidade de Évora Departamento de Física Ficha de exercícios para Física I (Biologia)

Instituto de Física - USP FGE Laboratório de Física III - LabFlex

Licenciatura em Engenharia Civil MECÂNICA II

Aula Invariantes Adiabáticos

Magnetometria. Conceitos básicos

Campo Gravítico da Terra

carga da esfera: Q densidade volumétrica de carga: ρ = r.

PROBLEMAS DE SELECTIVIDAD ( )

Engenharia Electrotécnica e de Computadores Exercícios de Electromagnetismo Ficha 1

Transcrição:

Poba de Avaliación do Bachaelato paa o Acceso á Univesidade Código: 23 SETEMBRO 2017 FÍSICA Puntuación máxima: Cuestións 4 puntos (1 cada cuestión, teóica ou páctica). Poblemas 6 puntos (1 cada apatado). Non se valoaá a simple anotación dun ítem como solución ás cuestións; han de se azoadas. Pódese usa calculadoa sempe que non sexa pogamable nin memoice texto. O alumno elixiá unha das dúas opcións. OPCIÓN A C.1.- A masa dun planeta é o dobe que a da Tea e o seu adio é a metade do teeste. Sabendo que a intensidade do campo gavitatoio na supeficie teeste é g, a intensidade do campo gavitatoio na supeficie do planeta seá: A) 4 g. B) 8 g. C) 2 g. C.2.- A oientación que debe te a supeficie dunha espia nun campo magnético unifome paa que o fluxo magnético sexa nulo é: A) Paalela ao campo magnético. B) Pependicula ao campo magnético. C) Fomando un ángulo de 45 co campo magnético. C.3.- O efecto fotoeléctico podúcese se: A) A intensidade da adiación incidente é moi gande. B) A lonxitude de onda da adiación é gande. C) A fecuencia da adiación é supeio á fecuencia limia. C.4.- Medíonse no laboatoio os seguintes valoes paa as distancias obxecto e s (cm) 50 60 70 90 imaxe dunha lente convexente: Detemina o valo da potencia da lente e estima a súa inceteza. s (cm) 200 125 95 70 P.1.- Dada unha esfea maciza condutoa de 30 cm de aio e caga q = +4,3 μc. calcula o campo eléctico e o potencial nos seguintes puntos: a) A 20 cm do cento da esfea. b) A 50 cm do cento da esfea. c) Fai unha epesentación gáfica do campo eléctico e do potencial en función da distancia ao cento da esfea. Dato: K = 9 10⁹ N m² C ² P.2.- A ecuación dunha onda tansvesal que se popaga nunha coda é y(x, t) = 10 sen π(x 0,2 t), onde as lonxitudes se expesan en metos e o tempo en segundos. Calcula: a) A amplitude, lonxitude de onda e fecuencia da onda. b) A velocidade de popagación da onda e indica en que sentido se popaga. c) Os valoes máximos da velocidade e aceleación das patículas da coda. OPCIÓN B C.1.- Po un conduto ectilíneo moi longo cicula unha coente de 1 A. O campo magnético que se oixina nas súas poximidades faise máis intenso canto: A) Máis goso sexa o conduto. B) Maio sexa a súa lonxitude. C) Máis peto do conduto estea o punto onde se detemina. C.2.- Un movemento ondulatoio tanspota: A) Mateia. B) Enexía. C) Depende do tipo de onda. C.3.- Cando a luz pasa dun medio a outo de distinto índice de efacción, o ángulo de efacción é: A) Sempe maio que o de incidencia. B) Sempe meno que o de incidencia. C) Depende dos valoes dos índices de efacción. Xustifica a esposta facendo un esquema da macha dos aios. C.4.- Explica como se pode detemina a aceleación da gavidade utilizando un péndulo simple e indica o tipo de pecaucións que debes toma á hoa de ealiza a expeiencia. P.1.- Un satélite GPS descibe óbitas ciculaes aedo da Tea, dando dúas voltas á Tea cada 24 h. Calcula: a) A altua da súa óbita sobe a supeficie teeste. b) A enexía mecánica. c) O tempo que tadaía en da unha volta á Tea se o facemos obita a unha altua dobe. Datos: G = 6,67 10 ¹¹ N m² kg ²; M T = 5,98 10²⁴ kg; R T = 6,37 10⁶ m; masa do satélite = 150 kg P.2.- En 2012 atopouse no Sahaa un meteoito que contiña estos de U-238. Sabemos que no momento da súa fomación había unha concentación de 5,00 10¹² átomos de U-238 po cm³, mentes que na actualidade a concentación medida é de 2,50 10¹² átomos de U-238 po cm³. Se o tempo de semidesintegación deste isótopo é de 4,51 10⁹ anos, detemina: a) A constante de desintegación do U-238. b) A idade do meteoito. c) Sabendo que o gas adon esulta da desintegación do U-238. completa a seguinte seie adioactiva coas coespondentes patículas ata chega ao gas adon: ²³⁸₉₂U + ²³⁴₉₀Th + ²³⁴₉₁Pa + ²³⁴₉₂U + ²³⁰₉₀Th + ²²⁶₈₈Ra + ²²²₈₆Rn

Solucións OPCIÓN A 1. C.1.- A masa dun planeta é o dobe que a da Tea e o seu adio é a metade do teeste. Sabendo que a intensidade do campo gavitatoio na supeficie teeste é g, a intensidade do campo gavitatoio na supeficie do planeta seá: A) 4 g B) 8 g C) 2 g B a) O peso dun obxecto peto da supefcie da Tea é a foza coa que a Tea o atae: m g =G M m R 2 Analogamente, o peso dun obxecto na supefcie do planeta é a foza coa que o planeta o atae: m g 2 =G M 2 m R 2 2 Dividindo a segunda ecuación ente a pimeia, queda: Se M₂ = 2 M e R₂ = ½ R Despexando m g 2 m g = G M 2 m R 2 2 G M m R 2 g 2 g = M / M 2 (R 2 / R ) = 2 2 0,5 =8 2 g₂ = 8 g 2. C.2.- A oientación que debe te a supeficie dunha espia nun campo magnético unifome paa que o fluxo magnético sexa nulo é: A) Paalela ao campo magnético. B) Pependicula ao campo magnético. C) Fomando un ángulo de 45 co campo magnético. A Y O fuxo magnético é o poduto escala do vecto B campo magnético polo vecto S pependicula á supefcie delimitada pola espia. Φ = B S = B S cos φ As liñas de campo non atavesan a supefcie da espia dando un fuxo magnético 0 cando o vecto B campo magnético é pependicula ao vecto S supefcie. Como o vecto supefcie é pependicula á supefcie, o fuxo é nulo cando a supefcie é paalela ao campo magnético. A X

3. C.3.- O efecto fotoeléctico podúcese se: A) A intensidade da adiación incidente é moi gande. B) A lonxitude de onda da adiación é gande. C) A fecuencia da adiación é supeio á fecuencia limia. C Intepetación de Einstein do efecto fotoeléctico. Cando a luz inteacciona co metal da célula fotoeléctica faino coma se fose un choo de patículas chamadas fotóns (paquetes de enexía). Cada fotón choca cun electón e tansmítelle toda a súa enexía. Paa que ocoa efecto fotoeléctico, os electóns emitidos deben te enexía sufciente paa chega ao anticátodo, o que ocoe cando a enexía do fotón é maio que o taballo de extacción, que é unha caacteística do metal. A ecuación de Einstein do efecto fotoeléctico pode escibise: E = Wₑ + E Na ecuación, E epesenta a enexía do fotón incidente, Wₑ o taballo de extacción do metal e E a enexía cinética máxima dos electóns (fotoelectóns) emitidos. A enexía que leva un fotón de fecuencia f é: E = h f En esta ecuación, h é a constante de Planck e ten un valo moi pequeno: h = 6,63 10 ³⁴ J s As outas opcións: A. Falsa. Se a intensidade da luz é moi gande habeá un gan númeo de fotóns. Peo se cada un deles non ten enexía sufciente, non se poduciá efecto fotoeléctico. B. Falsa. A lonxitude de onda é invesamente popocional á fecuencia. A maio lonxitude de onda, meno fecuencia e, po tanto, meno enexía dos fotóns. Con menos enexía é menos pobable que se supee o taballo de extacción. 4. C.4.- Medíonse no laboatoio os seguintes valoes paa as distancias obxecto e imaxe dunha lente convexente: s (cm) 50 60 70 90 s (cm) 200 125 95 70 Detemina o valo da potencia da lente e estima a súa inceteza. Substitúense os valoes de s e sʹ na ecuación das lentes 1 sʹ 1 s = 1 fʹ Calcúlase o inveso da distancia focal (potencia) e o valo da distancia focal paa cada pa de datos. s (cm) s (cm) s (m) s (m) 1/s (m ¹) 1/s (m ¹) 1/f (m ¹) f (m) -50 200-0,50 2,00-2,00 0,50 2,50 0,40-60 125-0,60 1,25-1,67 0,80 2,47 0,41-70 95-0,70 0,95-1,43 1,05 2,48 0,40-90 70-0,90 0,70-1,11 1,43 2,54 0,39 Calcúlase o valo medio da potencia: P = (2,50 + 2,47 + 2,48 + 2,54) / 4 = 2,497 m ¹ = 2,50 dioptías.

Como os datos só teñen 2 cifas signifcativas estímase a inceteza paa que o esultado teña o mesmo númeo de cifas signifcativas. A potencia da lente seía: P = (2,5 ± 0,1) dioptías. 5. P.1.- Dada unha esfea maciza condutoa de 30 cm de aio e caga q = +4,3 μc. calcula o campo eléctico e o potencial nos seguintes puntos: a) A 20 cm do cento da esfea. b) A 50 cm do cento da esfea. c) Fai unha epesentación gáfica do campo eléctico e do potencial en función da distancia ao cento da esfea. Dato: K = 9 10⁹ N m² C ² Rta.: a) ) E₁ = 0; V₁ = 1,29 10⁵ V; b) E₂ = 1,55 10⁵ N/C; V₂ = 7,74 10⁴ V Datos Cifas signifcativas: 3 Caga da esfea Q = 4,30 µc = 4,30 10 ³ C Raio da esfea R = 30,0 cm = 0,300 m Distancias ao cento da esfea: punto inteio ₁ = 20,0 cm = 0,200 m punto exteio ₂ = 50,0 cm = 0,500 m Constante eléctica K = 9,00 10⁹ N m² C ² Incógnitas Intensidade do campo electostático nos puntos 1 e 2 E₁, E₂ Potencial electostático nos puntos 1 e 2 V₁, V₂ Ecuacións Intensidade do campo electostático nun punto ceado po unha caga puntual Q situada a unha distancia E=K Q u 2 Potencial electostático nun punto ceado po unha caga puntual Q situada V =K Q a unha distancia a) A intensidade de campo electostático no punto 1 a 20 cm do cento da esfea é nulo poque o conduto atópase en equilibio e todas as cagas atópanse na supefcie da esfea. O potencial electostático no punto 1 vale o mesmo que na supefcie: V 1 =9,00 10 9 [N m 2 C 2 ] 4,30 10 6 [C] (0,300 [m]) =1,29 105 V b) O módulo da intensidade de campo electostático no punto 2 a 50 cm do cento da esfea é o mesmo que se a caga fose puntual E 2 =9,00 10 9 [ N m 2 C 2 ] 4,30 10 6 [C] (0,500 [m]) 2 =1,55 105 N/C O potencial electostático no punto 2 vale o mesmo que se a caga fose puntual E ( 10⁵ N/C) 5 4 3 2 1 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 (m)

V 2 =9,00 10 9 [N m 2 C 2 ] 4,30 10 6 [C] (0,500 [m]) =7,74 104 V c) A gáfca da vaiación da intensidade do campo electostático da una valo 0 paa distancias infeioes ao aio da esfea, faise máxima paa o aio e diminúe invesamente popocional ao cadado da distancia ao cento da esfea. A gáfca da vaiación do potencial electostático da una valo constante paa distancias infeioes ao aio da esfea e diminúe invesamente popocional á distancia ao cento da esfea. V ( 10⁵ V) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 (m) 6. P.2.- A ecuación dunha onda tansvesal que se popaga nunha coda é y(x, t) = 10 sen π(x 0,2 t), onde as lonxitudes se expesan en metos e o tempo en segundos. Calcula: a) A amplitude, lonxitude de onda e fecuencia da onda. b) A velocidade de popagación da onda e indica en que sentido se popaga. c) Os valoes máximos da velocidade e aceleación das patículas da coda. Rta.: a) A = 10 m; λ = 2,00 m; f = 0,100 Hz; b) v = 0,200 m/s; sentido +X; c) v = 6,28 m/s; a = 3,95 m/s² Datos Cifas signifcativas: 3 Ecuación da onda y = 10,0 sen π(x 0,200 t) [m] Incógnitas Amplitude A Lonxitude de onda λ Fecuencia f Velocidade de popagación vₚ Velocidade máxima vₘ Aceleación máxima aₘ Outos símbolos Posición do punto (distancia ao foco) x Ecuacións Ecuación dunha onda hamónica unidimensional y = A sen(ω t ± k x) Númeo de onda k = 2 π / λ Relación ente a fecuencia angula e a fecuencia ω = 2 π f Relación ente a lonxitude de onda e a velocidade de popagación vₚ = λ f a) Obtéñense a amplitude, a fecuencia angula e o númeo de onda compaando a ecuación dunha onda hamónica unidimensional coa ecuación do poblema: y = A sen(ω t ± k x) y = 10,0 sen π(x 0,200 t) [m] Amplitude: A = 10,0 m Fecuencia angula: ω = 0,200 π = 0,628 ad s ¹ Númeo de onda: k = π = 3,14 ad m ¹ Calcúlase a lonxitude de onda a pati do númeo de onda: Calcúlase a fecuencia a pati da fecuencia angula: k = 2 π / λ λ = 2 π 2 3,14 [ad] = k 3,14 [ ad m 1 ] =2,00 m ω = 2 π f f = ω 2π = 0,628 [ ad s 1 ] 2 3,14 [ad] =0,100 s 1 = 0,100 Hz

b) Calcúlase a velocidade de popagación da onda a pati da lonxitude de onda e da fecuencia: vₚ = λ f = 2,00 [m] 0,100 [s ¹] = 0,200 m s ¹ O signo oposto dos temos en x e t indica que a onda popágase en sentido positivo do eixe X. c) A velocidade obtense deivando a ecuación de movemento con especto ao tempo : v= dy d t {10,0 sen π(x 0,200 t )} =d =10,0 π ( 0,200) cosπ(x 0,200 t ) [m/ s] dt v = -2,00 π cos π(x 0,200 t) = -6,28 cos π(x 0,200 t) [m/s] A velocidade é máxima cando cos(φ) = -1 vₘ = 6,28 m/s A aceleación obtense deivando a velocidade con especto ao tempo: a= dv dt d { 2,00 π cos π(x 0,200 t )} = = 2,00 π π ( 0,200) ( sen π(x 0,200 t )) [m/s 2 ] dt a = -0,400 π² sen π(x 0,200 t) = - 3,95 sen π(x 0,200 t) [m/s²] A aceleación é máxima cando sen(φ) = -1 aₘ = 3,95 m/s² OPCIÓN B 1. C.1.- Po un conduto ectilíneo moi longo cicula unha coente de 1 A. O campo magnético que se oixina nas súas poximidades faise máis intenso canto: A) Máis goso sexa o conduto. B) Maio sexa a súa lonxitude. C) Máis peto do conduto estea o punto onde se detemina. C A diección do campo magnético B ceado po unha intensidade I de coente que cicula po un conduto ectilíneo indefnido é cicula aedo do fío e o seu valo nun punto a unha distancia do fío vén dada pola lei de Biot - Savat: B= μ 0 I 2π O sentido do campo magnético vén dado pola ega da man deeita (o sentido do campo magnético é o do peche da man deeita cando o polga apunta no sentido da coente eléctica). Como se ve na expesión, canto meno sexa a distancia do punto ao fío, maio seá a intensidade do campo magnético. 2. C.2.- Un movemento ondulatoio tanspota: A) Mateia. B) Enexía. C) Depende do tipo de onda. B Unha onda é unha foma de tanspote de enexía sen despazamento neto de mateia.

Nunha onda mateial, as patículas do medio oscilan aedo do punto de equilibio. É a enexía a que se vai despazando dunha patícula á seguinte. Nas ondas electomagnéticas o que se despaza é un campo magnético pependicula a un campo eléctico. 3. C.3.- Cando a luz pasa dun medio a outo de distinto índice de efacción, o ángulo de efacción é: A) Sempe maio que o de incidencia. B) Sempe meno que o de incidencia. C) Depende dos valoes dos índices de efacción. Xustifica a esposta facendo un esquema da macha dos aios. B Cando a luz pasa dun medio máis denso opticamente (con maio índice de efacción) a outo menos denso (po exemplo da auga ao aie) o aio efactado afástase da nomal. Pola segunda lei de Snell da efacción: n sen θ = n sen θ Se n > n, entón sen θ > sen θ, e θ > θ aie θ θ θ ₓ 90 auga 4. C.4.- Explica como se pode detemina a aceleación da gavidade utilizando un péndulo simple e indica o tipo de pecaucións que debes toma á hoa de ealiza a expeiencia. Cólgase unha esfea maciza dun fío duns 2,00 m, facendo pasa o outo extemo po unha pinza no extemo dun bazo hoizontal, suxeito a unha vaeta vetical encaixada nunha base plana. Axústase a lonxitude do fío a un 60 cm e mídese a súa lonxitude desde o punto de suspensión ata o cento da esfea. Apátase lixeiamente da posición de equilibio e sóltase. Compóbase que oscila nun plano e a pati da 2ª ou 3ª oscilación mídese o tempo de 10 oscilacións. Calcúlase o peíodo dividindo o tempo ente 10. Repítese a expeiencia paa compoba que o tempo é pacticamente o mesmo. Áchase o valo medio do peíodo. Axústase sucesivamente a lonxitude a 80, 100, 120, 150, 180 e 200 cm e epítese a expeiencia paa cada unha delas. Unha vez obtidos os valoes dos peíodos T paa cada lonxitude L do péndulo, pódese usa a ecuación do peíodo do péndulo simple paa calcula g, a aceleación da gavidade. T =2 π L g Dos valoes obtidos (que deben se moi paecidos) áchase o valo medio. A amplitude das oscilacións debe se pequena. En teoía unha apoximación aceptable é que sexan menoes de 15º. Como non usamos un tanspotado de ángulos, sepaaemos o menos posible o fío da vetical, especialmente cando a lonxitude do péndulo sexa pequena. Adóitanse medi 10 ou 20 oscilacións paa aumenta a pecisión do peíodo, e diminuí o eo elativo que daía a medida dunha soa oscilación. Un númeo demasiado gande de oscilacións pode da luga a que cometamos eos ao contalas. 5. P.1.- Un satélite GPS descibe óbitas ciculaes aedo da Tea, dando dúas voltas á Tea cada 24 h. Calcula: a) A altua da súa óbita sobe a supeficie teeste. b) A enexía mecánica. c) O tempo que tadaía en da unha volta á Tea se o facemos obita a unha altua dobe. Datos: G = 6,67 10 ¹¹ N m² kg ²; M T = 5,98 10²⁴ kg; R T = 6,37 10⁶ m; masa do satélite = 150 kg

Rta.: a) h = 2,03 10⁷ m; b) E = -1,12 10⁹ J; c) T = 28 h Datos Cifas signifcativas: 3 Fecuencia da óbita f = 2 voltas/24 h = 2,31 10 ⁵ s ¹ Raio da Tea R = 6,37 10⁶ m Masa do satélite m = 150 kg Masa da Tea M = 5,98 10²⁴ kg Constante da gavitación univesal G = 6,67 10 ¹¹ N m² kg ² Incógnitas Altua da óbita h Enexía mecánica E O peíodo, se a altua fose o dobe T Outos símbolos Raio da óbita oixinal Valo da velocidade do satélite na óbita oixinal v Novo aio da óbita Ecuacións Velocidade dun satélite a unha distancia do cento dun asto de masa M v= G M Lei de Newton da gavitación univesal (foza que exece un planeta esféico sobe un copo puntual) Relación ente a masa, a gavidade e o aio dun asto G M = g₀ R² Enexía cinética E = ½ m v² Enexía potencial gavitatoia (efeida ao infnito) F G =G M m 2 E p = G M m Enexía mecánica E = E + Eₚ a) A velocidade dun satélite que xia a unha distancia aedo do cento dun asto de masa M é: v= G M A velocidade nun movemento cicula unifome de aio e peíodo T é: v= 2π T Substituíndo esta expesión na anteio e elevando ao cadado queda ( 2π T ) 2 = G M O peíodo obital dedúcese da fecuencia: Despexando o aio da óbita e substituíndo valoes, A altua é: T = 1 f = 24 h 2 =12 h=4,32 104 s = 3 G M T 2 = 3 6,67 10 11 [ N m 2 kg 2 ] 5,98 10 24 [kg](4,32 10 4 [s]) 2 =2,66 10 7 m 4 π 2 4 3,14 2 h = R = 2,66 10⁷ 6,37 10⁶ = 2,0 10⁷ m b) A enexía potencial é

E p = G M m = 6,67 10 11 [N m 2 kg 2 ] 5,98 10 24 [kg] 150 [ kg] = 2,25 10 9 J 2,66 10 7 [m ] Substituíndo v² po G M / na expesión da enexía cinética, queda E c = 1 2 mv 2 = 1 2 G M m = 1,12 10⁹ J A enexía cinética é a metade e de signo contaio que a enexía potencial. A enexía (mecánica) total é a suma das enexías cinética e potencial, e vale o mesmo que a enexía cinética, peo é negativa. E = E + Eₚ = 1,12 10⁹ [J] 2,25 10⁹ [J] = -1,12 10⁹ J c) Se a altua fose o dobe, o novo aio da óbita valeía: A velocidade do satélite valeía v= G M = R + 2 h = 6,37 10⁶ + 2 2,0 10⁷ = 4,7 10⁷ m = 6,67 10 11 [ N m 2 kg 2 ] 5,98 10 24 [kg] =2,9 10 3 m/s=2,9 km /s 4,7 10 7 [ m] O peíodo calcúlase a pati da expesión da velocidade no movemento cicula unifome: T = 2 π v = 2 3,14 4,7 107 [ m] =1,0 10 5 s=28 h 2,9 10 3 [m /s] Análise: O peíodo dun satélite aumenta coa altua. O valo obtido é maio que o da altua inicial. 6. P.2.- En 2012 atopouse no Sahaa un meteoito que contiña estos de U-238. Sabemos que no momento da súa fomación había unha concentación de 5,00 10¹² átomos de U-238 po cm³, mentes que na actualidade a concentación medida é de 2,50 10¹² átomos de U-238 po cm³. Se o tempo de semidesintegación deste isótopo é de 4,51 10⁹ anos, detemina: a) A constante de desintegación do U-238. b) A idade do meteoito. c) Sabendo que o gas adon esulta da desintegación do U-238. completa a seguinte seie adioactiva coas coespondentes patículas ata chega ao gas adon: ²³⁸₉₂U + ²³⁴₉₀Th + ²³⁴₉₁Pa + ²³⁴₉₂U + ²³⁰₉₀Th + ²²⁶₈₈Ra + ²²²₈₆Rn 238 Rta.: a) λ = 4,87 10 ¹⁸ s ¹; b) t = 4,51 10⁹ anos; c) 92 U α 234 90 T β 234 91Pa β 234 92 U α 230 90 T α 226 88Ra α 222 86Rn Datos Cifas signifcativas: 3 Peíodo de semidesintegación T ½ = 4,51 10⁹ anos = 1,42 10¹⁷ s Átomos iniciais N₀ = 5,00 10¹² átomos/cm³ Átomos actuais N = 2,50 10¹² átomos/cm³ Númeo de Avogado N A = 6,022 10²³ mol ¹ Incógnitas Constante de desintegación adioactiva λ Idade do meteoito t Ecuacións Lei da desintegación adioactiva λ t N =N 0 e λ = ln (N₀ / N) / t Cando t = T, N = N₀ / 2 T = ln 2 / λ Actividade adioactiva A = d N / d t = λ N a) Calcúlase a constante adioactiva a pati do peíodo de semidesintegación λ = ln 2 T 1/2 = 0,693 1,42 10 17 [s] =4,87 10 18 s 1

b) Calcúlase o tempo na ecuación da lei de desintegación adioactiva λ t N =N 0 e É máis fácil usa a expesión anteio en foma logaítmica. t= ln(n 0/ N ) λ -ln (N / N₀) = ln (N₀ / N) = λ t = ln (5,00 1012 /2,50 10 12 ) =1,42 10 17 s=4,51 10 9 anos 4,87 10 18 [s 1 ] Análises: Posto que nese tempo a mosta educiuse á metade, tanscoeu 1 peíodo de semidesintegación que son 4,51 10⁹ anos. c) Os pocesos de emisión de patícula son ²³⁸₉₂U ²³⁴₉₀T + ₂⁴He ²³⁴₉₀T ²³⁴₉₁Pa + ₁⁰e ²³⁴₉₁Pa ²³⁴₉₂U + ₁⁰e ²³⁴₉₂U ²³⁰₉₀T + ₂⁴He ²³⁰₉₀T ²²⁶₈₈Ra + ₂⁴He ²²⁶₈₈Ra ²²²₈₆Rn + ₂⁴He Estas ecuacións cumpen as leis de consevación do númeo másico e da caga eléctica nos pocesos nucleaes. Sabendo que unha patícula alfa é un núcleo de helio-4 (α = ₂⁴He) e unha patícula beta(-) é un electón (β = ₁⁰e), o poceso pode esumise: 238 92U α 234 90 T β 234 91Pa β 234 92 U α 230 90 T α 226 88Ra α 222 86Rn Cuestións e poblemas das Pobas de Acceso á Univesidade (P.A.U.) en Galicia. Respostas e composición de Alfonso J. Babadillo Maán. Algúns cálculos fxéonse cunha folla de cálculo OpenOfce (ou LibeOfce) do mesmo auto. Algunhas ecuacións e as fómulas ogánicas constuíonse coa extensión CLC09 de Chales Lalanne-Cassou. A tadución ao/desde o galego ealizouse coa axuda de taducindote, de Ósca Hemida López. Pocuouse segui as ecomendacións do Cento Español de Metología (CEM)