EXAMEN RESUELTO FÍSICA BACHILLERATO
CAMPO ELECTROSTÁTICO, CAMPO MAGNÉTICO, ONDAS, CUÁNTICA, RELATIVIDAD, ÓPTICA Y DEFECTOS DEL OJO
EXAMEN RESUELTO FÍSICA 2º BACHILLERATO: CAMPO ELECTROSTÁTICO, MAGNÉTICO, ÓPTICA, DEFECTOS DEL OJO, ONDAS, CUÁNTICA, RELATIVIDAD, REALIZADO EN «EL PILAR»:
SIGUE EL PROCESO DETERMINADO POR EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA DE FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS: FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
LOS ENUNCIADOS DE LA PRUEBA (X911), QUE INCLUYEN ASPECTOS DE AUTOEVALUACIÓN DEL ALUMNADO E INFORMACIÓN DE RETORNO (FEED-BACK).
X911 FÍSICA 2BAC 3TRIM CUÁNTICA ELECTROMAGNETISMO ÓPTICA ONDAS RELATIVIDAD 22-23 ENUNCLOS EJERCICIOS Y SUS SOLUCIONES:
EJERCICIO F2BE2525:
En un punto desconocido del eje OY de un sistema cartesiano OXY, donde las coordenadas están expresadas en metros, se sitúa una carga de valor absoluto q1 = 3 µC, de tal manera que esta carga produce sobre la carga q2= – 1,5 µC, situada en el punto (5,0) una fuerza de valor:
a.- Indicar el punto donde se encuentra la carga q1.
b.- Indicar igualmente, argumentadamente, el signo de la carga.
DATOS: K=9·109 Nm2/C2. 1 µC=10-6 C.
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIOF2BE2525 CAMPO ELECTROSTÁTICOEJERCICIO F2BE2526:
El ojo humano se puede considerar como un sistema óptico con una lente, el cristalino, en un extremo del globo ocular (para este estudio de 15 mm de diámetro) y en el otro extremo la retina (donde deben formarse las imágenes de objetos lejanos para ser percibidas con nitidez). Hallar:
a.- La potencia del cristalino que estamos considerando y confirmar el tipo de lente que es.
b.- Suponiendo que este cristalino se mantiene sin acomodación, hallar la posición de la imagen de un objeto situado a 60 m del cristalino e indicar si se va a percibir con nitidez.
c.- Hallar el tamaño de la imagen de una farola de 8 m de altura que se encuentra a 80 m del ojo, e indicar si se va a percibir con nitidez.
d.- Hacer comentarios sobre los valores de la distancia imagen de los apartados b y c.
NOTA: La exactitud, en virtud de los datos, debe ser al milímetro.
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIO FIBE2526 ÓPTICA OJOEJERCICIO F2BE2527:
Sabemos que el ojo de una persona se comporta de modo que tiene el punto remoto a 75 cm.
a.- Indicar el tipo de defecto que tiene, el tipo de lentes que debe usar y la potencia de la lente que corregiría el problema (explicando el proceso).
b.- Con la lente que corrige su problema, hallar la posición de la imagen de un objeto de 25 cm de alto que se coloca a 1 m de la lente, realizando el trazado de rayos correspondiente, e indicando las características de la imagen.
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIO F2BE2527 ÓPTICA MIOPÍAEJERCICIO F2BE2528:
En la superficie de una piscina de 7,5 m de largo, de estudio del efecto de los tsunamis, se genera artificialmente una onda que tarda 3 segundos en llegar de un extremo al otro de la piscina.
Se observa que la distancia más corta entre dos puntos que se encuentran en oposición de fase para la onda generada es de 75 cm y que en el instante inicial y en el origen de la perturbación la velocidad de oscilación es negativa e igual a 2 m/s y la elongación igualmente negativa de valor 25 cm.
a.- Hallar la fase inicial, la amplitud de la onda y escribir la función de onda.
b.- Hallar la longitud de onda, la velocidad de propagación, la frecuencia angular, la frecuencia en Hz, el periodo.
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIO F2BE2528 MOVIMIENTO ONDULATORIO ONDASEJERCICIO F2BE2532:
Un electrón entra perpendicularmente en un campo magnético uniforme de 0,3 T. La velocidad con la que entra en el sentido positivo del eje OX del sistema de referencia cartesiano habitual, la obtuvo aplicándole una diferencia de potencial de 5000 V. El campo magnético está dirigido en el sentido negativo del eje OZ. Hallar:
a.- La fuerza a la que se verá sometido el electrón una vez entra en el campo magnético, explicando en un diagrama la dirección y sentido de la misma.
b.- Explicar, argumentando con rigor, la trayectoria que sigue, obteniendo el radio de la misma y el periodo si fuera posible.
c.- Realizar un dibujo explicativo, con el rigor esperado en este nivel en el que se observe el electrón entrando horizontalmente y encontrándose con el campo magnético, que incluya en él: el dibujo de la trayectoria que sigue el electrón; el vector fuerza al que se encuentra sometido, el vector velocidad y el vector aceleración (los tres vectores en dos puntos diferentes de la trayectoria)
d.- Hallar la masa relativista del electrón, comparando con la masa en reposo del electrón, añadiendo comentarios a las diferencias observadas, tomando como base argumentativa la Teoría de la Relatividad.
DATOS: c=3·108 m/s; me-= 9,1·10-31 kg; |qe-|=1,6·10-19 C.
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIO F2BE2532 CAMPO MAGNÉTICO RELATIVIDADEJERCICIO F2BE2530:
Determinar la energía cinética de un electrón cuya longitud de onda de De Broglie coincide con la longitud de onda de un fotón de energía 105 eV.
DATOS: h=6.63·10-34 J·s; c=3·108 m/s; me=9.11·10-31; 1 eV=1.6·10-19 J
LA SOLUCIÓN PASO A PASO DEL EJERCICIO:
EJERCICIO F2BE2530 CUÁNTICA DE BROGLIE