FÍSICA - Examen - Propuesta nº 3 / 2013 Página 1 de 2

OPTATIVIDAD: EL ALUMNO DEBERÁ ELEGIR OBLIGATORIAMENTE UNA DE LAS DOS OPCIONES QUE SE PROPONEN (A o B) Y DESARROLLAR LOS 5 EJERCICIOS DE LA MISMA.

CRITERIOS GENERALES DE EVALUACIÓN: Todos los ejercicios se puntuarán de la misma manera: sobre un máximo de 2 puntos. La calificación final se

obtendrá sumando las notas de los 5 ejercicios de la opción escogida. Las fórmulas empleadas en la resolución de los ejercicios deberán ir acompañadas de los razonamientos

oportunos y los resultados numéricos obtenidos para las distintas magnitudes físicas deberán escribirse con las unidades adecuadas.

En la última página dispone de una tabla de constantes físicas, donde podrá encontrar (en su caso) los valores que necesite.

OPCIÓN A Ejercicio A1 a) Defina con precisión los siguientes conceptos relacionados con el campo gravitatorio: velocidad de

escape; líneas del campo gravitatorio; potencial gravitatorio; superficies equipotenciales; energía de enlace. (1,5 puntos)

b) ¿Pueden cortarse las líneas de campo gravitatorio? Razone la respuesta. (0,5 puntos)

Ejercicio A2 Un transductor ultrasónico, de los usados en medicina, es un disco muy delgado de masa m = 0,1 g, que se hace oscilar como si fuese un oscilador armónico simple de frecuencia 1,0 MHz, por medio de un circuito electrónico de control. Si la máxima fuerza restauradora que se puede aplicar al disco sin que se rompa es Fmax = 40 kN, determine: a) La amplitud A de las oscilaciones para ese caso máximo. (1 punto) b) La velocidad máxima del transductor que corresponde a esa amplitud. (1 punto)

Ejercicio A3 a) ¿Qué tipo de lente es el cristalino del ojo? ¿Por qué? Razone la respuesta. (1 punto) b) Un foco emite ondas electromagnéticas de frecuencia 1,5 MHz que atraviesan un medio de índice

de refracción 1,5. Calcule la longitud de onda de esta radiación cuando se propaga en el aire y cuando lo hace en dicho medio. (1 punto)

Ejercicio A4 En un relámpago, la diferencia de potencial entre la nube y la tierra es 109 V y la cantidad de carga transferida es 30 C. a) ¿Cuánta energía se libera? (1 punto) b) Suponiendo el campo eléctrico entre la nube y la tierra uniforme y perpendicular a la tierra, calcule

la intensidad del campo eléctrico si la nube se encuentra a 300 m sobre el suelo. (1 punto)

Ejercicio A5 a) Enuncie el principio de incertidumbre de Heisenberg. (1 punto) b) ¿Cuál es la incertidumbre en la velocidad de un electrón que se encuentra confinado en una región

cuya anchura es de 0,10 nm, aproximadamente el tamaño de un átomo? (1 punto)

 

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Castilla y León FÍSICA

EJERCICIO

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OPCIÓN B

Ejercicio B1 La masa de la Luna es 0,012 veces la masa de la Tierra, el radio lunar es 0,27 veces el radio de la Tierra y la distancia media entre sus centros es 60,3 radios terrestres. a) Calcule la gravedad en la superficie lunar. (0,8 puntos) b) ¿En qué punto intermedio entre la Tierra y la Luna se equilibran las fuerzas que ambas ejercen

sobre un cuerpo de masa m? Realice un esquema ilustrativo de las fuerzas. (1,2 puntos)

Ejercicio B2 a) Explique brevemente el efecto Doppler y cite algún ejemplo en el cual se aprecie. (1,2 puntos) b) ¿Cómo varían las características de una onda sonora cuando el observador se mueve y el foco

emisor está en reposo? (0,8 puntos)

Ejercicio B3 Un buceador enciende un láser debajo del agua (índice de refracción 1,33), dirigiéndolo hacia arriba formando un ángulo de 60º con la superficie. a) ¿Con qué ángulo emergerá la luz del agua? ¿Cuál es el ángulo de

incidencia a partir del cual no saldrá la luz del agua? (1 punto) b) Si la profundidad del buceador es de 4 m, ¿cuál es su profundidad

aparente para un pájaro alcanzado por el rayo emergente? (1 punto)

Ejercicio B4 Dos cargas eléctricas puntuales de +10 nC y 10 nC están separadas 10 cm. Determine la intensidad del campo y el potencial eléctricos: a) En el punto medio de la recta que las une. (1 punto) b) En un punto equidistante 10 cm de ambas cargas. (1 punto)

Ejercicio B5 a) La dilatación del tiempo en relatividad, ¿quiere decir que el tiempo realmente pasa con más lentitud

para los objetos en movimiento? (1 punto). b) Considere las longitudes de onda asociadas a un electrón y un protón. ¿Cuál es menor si las dos

partículas tienen la misma velocidad? ¿Y si tienen la misma energía cinética? (1 punto) En ambos apartados justifique sus respuestas.

CONSTANTES FÍSICAS Aceleración de la gravedad en la superficie terrestre g

0 = 9,80 m s2

Constante de gravitación universal G = 6,67·10 11 N m2 kg2 Radio medio de la Tierra RT = 6,37·106 m Masa de la Tierra MT = 5,98·1024 kg Constante eléctrica en el vacío K0 = 1/(4 π ε0) = 9,00·109 N m2 C 2 Permeabilidad magnética del vacío μ0 = 4 π·10 7 N A2 Carga elemental e = 1,60·10 19 C Masa del electrón me = 9,11·10 31 kg Masa del protón mp = 1,67·10 27 kg Velocidad de la luz en el vacío c0 = 3,00·108 m s-1 Constante de Planck h = 6,63·10 34 J s Unidad de masa atómica 1 u = 1,66·10 27 kg Electronvoltio 1 eV = 1,60·10 19 J

60º

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Criterios de corrección

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CRITERIOS ESPECÍFICOS DE CORRECCIÓN

1.- El elemento clave para considerar un ejercicio como bien resuelto es que el alumno demuestre una comprensión e interpretación correcta de los fenómenos y leyes físicas relevantes en dicho ejercicio. En este sentido, la utilización de la “fórmula adecuada” no garantiza por sí sola que el ejercicio haya sido correctamente resuelto.

2.- No se concederá ningún valor a las “respuestas con monosílabos”; es decir, a aquéllas que puedan atribuirse al azar y/o que carezcan de razonamiento justificativo alguno.

3.- En general, los dos apartados de cada ejercicio se considerarán independientes; es decir, los errores cometidos en un apartado no descontarán puntuación en el otro.

4.- En los apartados en los que la respuesta sea de tipo cuantitativo se considerará, salvo indicación expresa, que el planteamiento necesario para la obtención de cada magnitud requerida supone el 80% de la nota asignada, mientras que el 20% restante corresponde a las operaciones algebraicas y cálculos numéricos asociados.

5.- Por cada unidad expresada incorrectamente se restarán 0,2 puntos, hasta un máximo de 0,6 puntos por ejercicio.

Baremo específico para cada ejercicio

OPCIÓN A

Ejercicio A1 a) Cada definición correcta: 0,3 puntos. b) Respuesta y razonamiento correcto: 0,5 puntos. Ejercicio A2 a) Determinación de la amplitud: 0,8 puntos, cálculos correctos: 0,2 puntos. b) Velocidad máxima: 1 punto. Ejercicio A3 a) Respuesta y razonamiento correctos: 1 punto. b) Longitud de onda: 0,5 puntos para cada uno de los casos (aire y el medio). Ejercicio A4 a) Determinación correcta de la energía: 1 punto. b) Deducción correcta del campo: 0,8 puntos, cálculos: 0,2 puntos. Ejercicio A5 a) Enunciado correcto: 1 punto. b) Aplicación correcta del principio: 0,8 puntos, cálculos: 0,2 puntos.

OPCIÓN B

Ejercicio B1 a) Deducción de la gravedad lunar: 0,6 puntos, cálculos: 0,2 puntos. b) Determinación correcta del punto: 1 punto; diagrama explicativo correcto: 0,2 puntos. Ejercicio B2 a) Explicación del efecto Doppler: 1 punto; ejemplo: 0,2 puntos. b) Explicación cualitativa de cómo varía la frecuencia: 0,8 puntos. Ejercicio B3 a) Determinación del ángulo refractado: 0,5 puntos; cálculo del ángulo límite: 0,5 puntos. b) Determinación de la profundidad aparente: 0,8 puntos; cálculos: 0,2 puntos. Ejercicio B4 a) y b) Cálculo de la intensidad del campo: 0,7 puntos; determinación del potencial: 0,3 puntos. Ejercicio B5 a) Explicación correcta de la “dilatación del tiempo”: 1 punto. b) Cada una de las respuestas correctas y razonadas adecuadamente: 0,5 puntos.