EXAMEN RESUELTO FÍSICA GLOBAL

FÍSICA 2º BACHILLERATO CIENCIAS

EXAMEN RESUELTO DE FÍSICA 2º BACHILLERATO: PRUEBA 2 DEL SEGUNDO TRIMESTRE DEL CURSO 2024-25. REALIZADO EN «EL PILAR»:EXAMEN RESUELTO FÍSICA GLOBAL

PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DE LOS SIGUIENTES MATERIALES RELACIONADOS CON ESTA PRUEBA DENTRO DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS:

SIGUE EL PROCESO DETERMINADO POR: FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA

LOS ENUNCIADOS DE LA PRUEBA (X1039), QUE INCLUYE ASPECTOS DE AUTOEVALUACIÓN DEL ALUMNADO E INFORMACIÓN DE RETORNO:

LOS EJERCICIOS DE LA PRUEBA Y SU RESOLUCIÓN PASO A PASO:

EJERCICIO F2BE3102:

En una cuerda tensa se propaga de derecha a izquierda un movimiento ondulatorio con una velocidad de 2 m/s y una frecuencia de 5 Hz. Se conoce que en el instante inicial y en el origen de la perturbación la elongación es máxima y de valor -35 cm.

a.- Indicar la longitud de onda, el periodo, la fase inicial (de existir) y escribir la ecuación de la onda.

b.- Hallar la velocidad y aceleración máxima de un punto de la cuerda situado a medio metro del origen.

RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO:

EJERCICIO F2BE3103:

En un sistema de referencia cartesiano se sitúan dos masas, m1 de 1,5 kg en el punto (2,3), m2 de 3 kg en el punto (-2, 1), y una carga q3 de 3 C en el punto (0,3). En esta situación se pide:

a.- El campo gravitatorio, vector y módulo, que debido a esta distribución, resulta en el punto (2,-1). Imprescindible esquema claro de la situación, con el campo total y los parciales indicados.

b.- El campo eléctrico, vector y módulo, que debido a esta distribución, resulta en el punto (2,-1). Imprescindible esquema claro de la situación, con el campo total y los parciales indicados.

c.- La fuerza, vector y módulo, a la que se verá sometida una masa de 10 kg situada en el punto (2,-1).

d.- El trabajo que tenemos que realizar para llevar una masa m3 de 5 kg desde el punto (2,-1) hasta el infinito. INTERPRETANDO EL SIGNO DEL TRABAJO OBTENIDO.

RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO:

EJERCICIO F2BE3104:

Disponemos de 2 conductores rectilíneos, según el siguiente esquema, paralelos y largos separados 15 cm entre sí, por los que circulan corrientes de I1=6 A e I2=14 A, según los sentidos que se indican en el esquema siguiente:

a.- Obtener el campo magnético que se crea en el punto P (a 5 cm del conductor I2) como consecuencia de la presencia de las dos corrientes indicadas, dibujando el campo magnético resultante, así como cada uno de los campos magnéticos parciales.

b.- Hallar el punto exacto en la línea que une a los dos conductores en el que el campo magnético se anula, razonando con rigor el proceso.

DATOS: µ0=4π·10-7 N·A2

RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL APARTADO A) DE ESTE EJERCICIO:

RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL APARTADO B) DE ESTE EJERCICIO:

EJERCICIO F2BE3105:

a.- Enunciar y formular la Ley de Faraday-Henry-Lenz de inducción magnética, haciendo comentarios a lo que debe ocurrir para que se produzca una corriente inducida.

SOLUCIÓN DE ESTE APARTADO:

Para que se produzca una fuerza electromotriz inducida, tiene que producirse una variación del flujo de campo magnético que atraviesa una determinada superficie. Tal realidad se contempla en la Ley de Faraday-Henry-Lenz.

Para que varíe el flujo de campo magnético, tiene que variar el campo magnético, la superficie de la espira o el ángulo que forman.

Más información al respecto en: LEY DE FARADAY DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA: LEY DE FARADAY-HENRY-LENZ.

b.- De una corriente inducida se conoce en un determinado intervalo de tiempo que la fuerza electromotriz inducida responde, en función del tiempo a la siguiente expresión, en unidades del S.I.: e(t) = 4t2. Obtener el flujo de campo magnético en función del tiempo, cuya variación la produce, sabiendo que en el instante t=1 s, el flujo es de 1,5 wb.

RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE APARTADO DE ESTE EJERCICIO:

EJERCICIO F2BE3106:

Al analizar la desintegración del C-14, de un fragmento de madera, encontrado en el Archipiélago Canario, concretamente en la Isla de Lobos, en lo que parece ser un asentamiento romano, se observa una actividad de 3900 desintegraciones por segundo. La actividad de un fragmento similar extraído de un árbol es de 4980 desintegraciones por segundo.

a.- Determinar la antigüedad del fragmento de madera.

b.- Especular si puede tratarse de un asentamiento temporal romano.

DATOS: El periodo de semidesintegración del C-14 es de 5730 años; Ma (14C)=14 u.m.a.

RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO, APARTADO A:

COMENTARIOS AL APARTADO B DE ESTE EJERCICIO DE DATACIÓN CON C-14:

Tal y como nos han dado los cálculos, el fragmento de madera tiene una antigüedad de en torno a 2020 años, con lo que nos situamos, si los cálculos y las informaciones no fallan, en el momento en que Jesús tenía aproximadamente 5 años, en plena dominación romana en Judea. Quizás en aquella época, un naufragio, o una escala, dejó algunos navegantes romanos en la Isla de Lobos. Todo ello contando con que el enunciado del ejercicio responda a la realidad…, que todo es posible cuando se intenta despertar las inquietudes de los alumnos contextualizando ejercicios, en lo que debe considerarse APRENDIZAJE MULTIDISCIPLINAR.

EJERCICIO F2BE3107:

El trabajo de extracción del sodio es 2,5 eV. Si la longitud de onda incidente es de 6·10-7 m. ¿Se producirá extracción de electrones del sodio?

En caso afirmativo, hallar la velocidad máxima de los electrones emitidos por el efecto fotoeléctrico.

En caso negativo, hallar la frecuencia de la radiación incidente mínima necesaria para que se produzca el efecto fotoeléctrico.

DATOS: h = 6,63·10-34 J·s; 1eV = 1,602·10-19J; c = 3·108 m/s; me- = 9,1·10-31 kg

RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO:

EJERCICIO F2BE3108:

a.- ¿A qué velocidad se mueve un protón cuya masa se ha visto alterada desde 1 uma hasta 2,773035·10-27 kg?. JUSTIFICAR LA RESPUESTA

b.- ¿Puede considerarse en este caso el protón como una partícula relativista?. Argumentar la respuesta.

DATO: 1 u.m.a = 1’6605·10-27 kg; c=3·108 m/s

RESOLUCIÓN PASO A PASO DEL APARTADO A) ESTE EJERCICIO:

SOLUCIÓN DEL APARTADO B), DE ESTE EJERCICIO:

En general se denominan partículas relativistas a las partículas elementales que se mueven a velocidades relativistas (aquellas que son un porcentaje significativo de la velocidad de la luz y que nos obliga a considerar los efectos de la relatividad a través de las transformaciones de Lorentz).

Se puede hablar de que para velocidades mayores o iguales que 0.2 c, las variaciones son de un 2% en el factor gamma de Lorentz, lo cual puede ser considerado como una variación mínimamente significativa en las mediciones.

Si la velocidad es mayor o igual que 0.75 c, el factor de Lorentz hace que las variaciones con respecto a la mecánica clásica sea superior al 50%.

En nuestro caso, la velocidad del protón es del 80% de la velocidad de la luz, con lo cual, se puede afirmar que este protón, a esa velocidad sí es una partícula relativista, en base al criterio anterior.

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