El documento presenta información sobre conceptos básicos de física como: 1. Las cinco magnitudes características del movimiento ondulatorio. 2. Una explicación sobre por qué la afirmación de que la luz no transfiere energía en el efecto fotoeléctrico es falsa. 3. Las ecuaciones que relacionan la fuerza centrípeta, periodo y distancia en el movimiento de satélites.

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FÍSICA
OOOpppccciiióóónnn AAA
1 El índice de refracción (n) es una propiedad física característica de las sustancias transparentes a la luz
que se define como la velocidad relativa con la que se propaga una radiación electromagnética de
determinada frecuencia a su través (v) respecto a la que tiene en un medio de referencia (normalmente
en el vacío, c). Matemáticamente:
v
c
n 
Por tanto, se trata de una magnitud adimensional y, si el medio de referencia es el vacío, como la
velocidad de la luz en éste es la máxima posible en nuestro Universo, su valor mínimo es de 1.
(Se tendrá en cuenta la corrección, la precisión y la claridad de la respuesta, así como la utilización
de un lenguaje científico adecuado)
2 La afirmación es falsa, dado que el potencial gravitatorio (V) es una magnitud escalar, aditiva,
calculada en función de la masa creadora (M) y la distancia a ésta (r) según:
r
m
GV  (siendo G la constante de gravitación universal)
En cualquier punto el potencial creado por una masa será una cantidad negativa y el potencial neto será
la suma de los potenciales individuales, nunca puede anularse
(Será necesario que la respuesta sea acertada. Además se valorará el razonamiento de la misma,
teniendo en cuenta la claridad, la precisión y la concisión, así como el uso adecuado del lenguaje
científico)
3
a) Teniendo en cuenta la ecuación general del propagación de ondas armónicas:
(m)focoaldistancia
(rad/m)ondasdenúmero
(s)tiempot
(rad/s)pulsación
(m)amplitudA
(m)elongaciónt)y(x,
)(·),(







x
k
kxtsenAtxy


Teniendo en cuenta que la amplitud es de 0,1 m y la relación entre la pulsación y frecuencia ( f ):
sradf /1002   , y con la velocidad de propagación (v) y el número de ondas:
(rad/m)
3
202



v
f
k , resulta:

2. FÍSICA
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(S.I.)
3
20
100·1,0),( 





 xtsentxy 
b) La velocidad de vibración (vvib) viene dada por la variación de la elongación respecto al tiempo, en
nuestro caso (x=1 m):






 
3
20
100cos10 t
dt
dy
vvib
Dicha velocidad de vibración alcanza su valor máximo cuando la función trigonométrica tome el
suyo (±1) lo que ocurre cuando el argumento es múltiplo de π, es decir:
0,1,2,...n·
3
20
100   nt
Y resolviendo para n=0 obtenemos el primer instante que resulta ser de 1/15 s.
(Se distribuirán los puntos por igual entre cada uno de los apartados. En cada uno de ellos se
valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades. Un
resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con el que
se ha obtenido)
4
a) El flujo magnético (ϕ) es una medida de la cantidad de líneas de inducción (B) que atraviesan la
superficie de bobina (S) y viene dado
por el producto escalar:


·cos·
·
SB
SB



Por ser espiras circulares de radio 0,1
m, la superficie vendrá dada por
222
01,01,0·· mrS   , y
dado que la espira gira en el seno del
campo magnético, el ángulo entre los
vectores inducción y superficie (α)
varía con el tiempo de acuerdo con un movimiento circular uniforme de frecuencia f según
rad1002 tft   , de manera que la expresión para el flujo magnético queda:
 
 t
ftSB


100·cos01,0·2,0
2·cos·


  Wb100·cos10·2 3
t 

b) La fuerza electromotriz inducida (f.e.m) viene dada por la ley de Faraday, como la variación
temporal del flujo a lo largo de todas las espiras de la bobina (N):
  tsenmef
dt
d
Nmef


100·100·002,0·200...
...


  V10040... 2
tsenmef 
S

B


ALTERNADOR

3. P.A.U. 2012-13
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(Se distribuirán los puntos por igual entre cada uno de los apartados. En cada uno de ellos, se
valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades. Un
resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con el que
se ha obtenido)
5
a) El momento lineal (p) es una medida de la dificultad para detener un movimiento de translación y
se calcula como el producto de masa (m) por velocidad
( sm
s
h
km
m
hkmv /6,555
3600
1
·
1
10
·/10·2
3
3
 ), así:
 
6,555·10·67,1· 27
vmp 9,28·10-25
kg·m·s-1
b) Podemos calcular la longitud de onda (λ) aplicando la relación de De Broglie para la dualidad
onda-partícula:
 

25
34
10·28,9
10·6,6
p
h
 7,11·10-10
m
(Se distribuirán los puntos por igual entre cada uno de los apartados. En cada uno de ellos se
valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades. Un
resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con el que
se ha obtenido)

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FÍSICA
OOOpppccciiióóónnn BBB
1 Cinco magnitudes características del movimiento ondulatorio son:
 Amplitud (A) que la máxima elongación o máxima separación de la posición de equilibrio que puede
alcanzar una de las partículas del medio donde se propaga en su vibración. Su unidad S.I. es el
metro (m)
 Frecuencia (f) es el número de ciclos (oscilaciones completas) realizada por una partícula del medio
por unidad de tiempo. Su unidad S.I. es el hertzio (Hz)
 Periodo (T) es el tiempo que tarda una partícula en completar un ciclo. Su unidad S.I. es el segundo
(s)
 Longitud de onda (λ) es la distancia, medida a lo largo de la dirección de propagación, entre dos
puntos de la onda que se encuentren en igualdad de fase (mismo estado de vibración), por ejemplo
dos máximos. Su unidad S.I. es el metro (m)
 Velocidad de propagación (v) es la rapidez con la que se desplaza la perturbación (vibración) en el
medio. Su unidad S.I. es el metro por segundo (m/s)
(Se tendrá en cuenta la corrección, la precisión y la claridad de la respuesta, así como la utilización
de un lenguaje científico adecuado)
2 La afirmación es falsa, dado que, de acuerdo con la explicación dada por Einstein, en el efecto
fotoeléctrico existe una transferencia de energía, de manera que la transportada por la luz incidente se
utiliza para arrancar el electrón y moverlo. Teniendo en cuenta además la hipótesis de Planck, la
energía transportada por la luz es directamente proporcional a su frecuencia, de manera que si la luz no
tiene una frecuencia superior a un valor límite, no tiene lugar la emisión de electrones del efecto
fotoeléctrico.
(Será necesario que la respuesta sea acertada. Además se valorará el razonamiento de la misma,
teniendo en cuenta la claridad, la precisión y la concisión, así como el uso adecuado del lenguaje
científico)
3 Dado que el movimiento de un satélite la fuerza
centrípeta (Fc) responsable es de tipo gravitatorio,
aplicando las leyes de Newton de la dinámica de
rotación y de la gravitación universal:
2
2
2
·
·
v
r
M
G
r
v
m
r
mM
G
amF CC



Y teniendo en cuenta que se trata de un movimiento circular uniforme, la velocidad (v) es el cociente
entre distancia recorrida y tiempo empleado, siendo éste de un periodo (T) cuando aquella es la
circunferencia completa de radio r, así:
h
SATÉLITE (m)
TIIERRA (M)
RT
r
F

6. FÍSICA
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v
r
T
2

Despejando la velocidad de esta expresión y sustituyendo en la anterior, llegamos a la relación de la
tercera ley de Kepler:
3
2
2 4
r
GM
T


a) De esta manera podemos determinar la distancia Tierra-Luna una vez conocido el periodo de
revolución ( s
h
s
día
h
díasT 6
10·36,2
1
3600
·
1
24
·3,27  ):
 3
2
2
4
GMT
R 3,835·108
m
b) Empleando esta misma relación, y teniendo en cuenta que el radio de la órbita es la suma del
radio terrestre (RT) y la altura (h) del satélite sobre la superficie
( mhRr T
776
10·22,410·58,310·4,6  ):
 3
2
4
r
GM
T

8,61·104
s (23 h 55 min)
(Se distribuirán los puntos por igual entre cada una de las preguntas. En cada una de ellas se
valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades. Un
resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con el que
se ha obtenido)
4 Por tratarse de un campo conservativo, el trabajo externo (W)
necesario para trasladar una carga eléctrica (q) es la variación de
energía potencial (Ep) que esta experimenta, y que podemos relacionar
con el potencial eléctrico (V), dependiente de la distancia (r) a la carga
creadora (Q), utilizando la pertinentes conversiones de unidades:
  






12
12
r
Q
K
r
Q
KqVVqVqEW p












 
1
1
3
1
)·10·5(10·2·10·9
11
·· 669
12 rr
qQKW 0,06 J
(Se valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades.
Un resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con el
que se ha obtenido)
5
a) Sean las magnitudes s: posición del objeto, s´:posición de la imagen, f´: distancia focal imagen,
medidas respecto al centro geométrico de la lente (O), y empleando la ecuación de las lentes:
fss 

11
´
1
Y las normas DIN para el criterio de signos en Óptica Geométrica:
qQ
(0,0)
r1
q
(1,0) (3,0)
r2

7. P.A.U. 2012-13
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10
1
15
1
´
1




s
Resulta que la posición del la imagen es s´= -6 cm.
El aumento lateral (AL) permite relacionar los tamaños de imagen y objeto (y´ e y respectivamente), e
igualmente, sus posiciones:
s
s
y
y
AL
´´







15
)6·(5·
s
sy
y 2 cm
b) Gráficamente:
Y la imagen es:
 Virtual: dado que se forma en la parte izquierda, dónde se cruzan las prolongaciones de los rayos
refractados (s´ es negativo)
 Derecha: dado que la imagen tiene la misma orientación que el objeto (y´ es positivo)
 De menor tamaño que el objeto: dado que en valor absoluto el tamaño de la imagen es menor que
el del objeto
(Se distribuirán los puntos por igual entre cada una de las preguntas. En cada una de ellas, se
valorará con el 75% el planteamiento y el desarrollo matemático y con el otro 25% las unidades.
Un resultado correcto sólo será tenido en cuenta si refleja suficientemente el procedimiento con
el que se ha obtenido)
Imagen
Objeto
FF´ O