CRITERIOS DE AVALIACIÓN/CORRECCIÓN

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1 CRITERIOS DE AVALIACIÓN/CORRECCIÓN BLOQUE A: Valorarase cada cuestión arcada correctaente con 0,5 puntos, sen necesidade de xustificación. Non se terán en conta as cuestións al respondidas. BLOQUE B: Só se terá en conta as respostas que se correspondan coas preguntas suscitadas. Valorarase con: ata 0,4 puntos pola definición de condensador. ata 0,4 puntos pola definición de capacidade dun condensador. ata 0,4 puntos pola asociación en serie (esquea e expresión). ata 0,4 puntos pola asociación en paralelo (esquea e expresión). ata 0,4 puntos se se indican que representan os teros que aparecen nas ecuacións así coo as unidades en que se expresan. BLOQUE C: Avaliarase con 0 puntos a utilización de expresións incorrectas. Cando as solución nuéricas non vaian acopañadas de unidades ou estas sexan incorrectas, restaranse 0,25 puntos por problea. Os erros de cálculo restarán 0,25 puntos por problea. Problea 1: a) debuxo das forzas que actúan sobre o corpo: ata 0,25 puntos, cálculo da aceleración: ata 1 punto. b) cálculo da enerxía cinética: ata 1,25 puntos. Problea 2: a) cálculo da forza: ata 1,25 puntos. b) cálculo do raio da órbita: ata 1,25 puntos.

2 CiU G COMISIÓN INTERUNIVERSITARIA DE GALICIA USC UNIVERSIDADE DE SANTIAGO DE COMPOSTELA PAAU (MAIORES DE 25 ANOS) MARZO 2010 Código: 35 ÍSICA A. Prueba Objetiva (Valoración: 3 puntos) 1.- Dos cuerpos de fora idéntica pero de distinto peso, se dejan caer libreente (sin velocidad inicial) desde una altura h. Al llegar al suelo, ignorando los efectos de la resistencia del aire, cuál de ellos llevará ás velocidad? a) El ás pesado b) El ás ligero c) Los dos la isa 2.- Un cuerpo desliza sin rozaiento sobre un plano inclinado que fora un ángulo θ con la horizontal. La aceleración que adquiere dicho cuerpo es: a) g b) g sen θ c) g cos θ 3.- Una fuerza actúa sobre una partícula de 1 kg que se encuentra inicialente en reposo. Si la fuerza realiza sobre la partícula un trabajo de 18 J, qué velocidad adquiere la partícula? a) 9,8 /s b) 6 /s c) 18 /s 4.- Un cuerpo de asa, sujeto a un uelle de constante elástica k, oscila verticalente. Si A es la aplitud del oviiento, la velocidad áxia que adquiere la asa es: a) v ax = A b) v ax = k c) v ax = k A 5.- Disponeos de dos resistencias eléctricas R 1 = 3Ω y R 2 = 6Ω y una pila de 6V de fuerza electrootriz y resistencia interna nula. Deseaos construir un circuito con estos tres eleentos, por el que debe circular una corriente de intensidad 3A, cóo construiría el circuito? a) con R 1 y R 2 en serie b) con R 1 y R 2 en paralelo c) no es posible 6.- Se coloca un objeto entre el centro de curvatura y el foco de un espejo esférico cóncavo. La iagen producida por el espejo es: a) real y derecha b) virtual e invertida c) real e invertida B. Pregunta (Valoración: 2 puntos) Defina condensador y capacidad de un condensador. Asociación de condensadores. Escriba, las expresiones ateáticas que procedan indicando que representan los térinos que en ellas aparecen, así coo las unidades en que se expresan. C. Probleas (Valoración: 5 puntos, 2,5 puntos cada problea) 1.- Una caja de 30 kg de asa está inicialente en reposo sobre una superficie horizontal. Se tira de la caja con una fuerza de 50 N que fora un ángulo de 30 o por encia de la horizontal. Sabiendo que el coeficiente cinético de rozaiento vale 0,1, calcular: a) La aceleración de la caja. b) La energía cinética de la caja cuando se haya desplazado una distancia de 5 desde la posición inicial. 2.- Un protón (asa: 1, kg, carga: 1, C) penetra perpendicularente en un capo agnético unifore B=2,0 T, con una velocidad de 4, /s. Calcular a) La fuerza que actúa sobre el protón. b) El radio de la órbita circular que describe. A k

3 CiU G COMISIÓN INTERUNIVERSITARIA DE GALICIA USC UNIVERSIDADE DE SANTIAGO DE COMPOSTELA PAAU (MAIORES DE 25 ANOS) MARZO 2010 Código: 35 ÍSICA A. Proba obxetiva (Valoración: 3 puntos) 1.- Dous corpos de fora idéntica pero de distinto peso, déixanse caer libreente (sen velocidade inicial) desde unha altura h. Ao chegar ao chan, ignorando os efectos da resistencia do aire, cal deles levará áis velocidade? a) O áis pesado b) O áis lixeiro c) Os dous a esa 2.- Un corpo desliza sen rozaiento sobre un plano inclinado que fora un ángulo θ coa horizontal. A aceleración que adquire devandito corpo é: a) g b) g sen θ c) g cos θ 3.- Unha forza actúa sobre unha partícula de 1 kg que se atopa inicialente en repouso. Si a forza realiza sobre a partícula un traballo de 18 J, que velocidade adquire a partícula? a) 9,8 /s b) 6 /s c) 18 /s 4.- Un corpo de asa, suxeito a un resorte de constante elástica k, oscila verticalente. Si A é a aplitude do oveento, a velocidade áxia que adquire a asa é: a) v ax = A b) v ax = k c) v ax = k A 5.- Dispoos de dúas resistencias eléctricas R 1 = 3Ω y R 2 = 6Ω e unha pila de 6V de forza electrootriz e resistencia interna nula. Desexaos construír un circuíto con estes tres eleentos, polo que debe circular unha corrente de intensidade 3A, coo construiría o circuíto? a) con R 1 y R 2 en serie b) con R 1 y R 2 en paralelo c) non é posible 6.- Colócase un obxecto entre o centro de curvatura e o foco dun espello esférico cóncavo. A iaxe producida polo espello é: a) real e dereita b) virtual e invertida c) real e invertida B. Pregunta (Valoración: 2 puntos) Defina condensador e capacidade dun condensador. Asociación de condensadores. Escriba, as expresións ateáticas que procedan indicando que representan os teros que nelas aparecen, así coo as unidades en que se expresan. C. Probleas (Valoración: 5 puntos, 2,5 puntos cada problea) 1.- Unha caixa de 30 kg de asa está inicialente en repouso sobre unha superficie horizontal. Tírase da caixa cunha forza de 50 N que fora un ángulo de 30 o por encia da horizontal. Sabendo que o coeficiente cinético de rozaiento vale 0,1, calcular: a) A aceleración da caixa. b) A enerxía cinética da caixa cando se desprazou unha distancia de 5 desde a posición inicial. 2.- Un protón (asa: 1, kg, carga: 1, C) penetra perpendicularente nun capo agnético unifore B=2,0 T, cunha velocidade de 4, /s. Calcular a) A forza que actúa sobre o protón. b) O raio da órbita circular que describe. A k

4 EXAMEN RESOLTO A. Proba obxectiva 1 Al ignorar los efectos del aire, el cuerpo se overá con la aceleración de la gravedad, g. Teniendo en cuenta que la expresión que proporciona la velocidad final en función de la velocidad inicial y del espacio recorrido, es v 2 f = v2 i + 2gh v =0 i h y coo inicialente su velocidad es nula, v i = 0, resulta v f = 2gh v f expresión que es independiente de la asa del cuerpo. Por lo tanto, abos cuerpos llegarán al suelo con la isa velocidad. La respuesta correcta es la c 2 Situeos el cuerpo sobre el plano inclinado un ángulo θ y traceos la fuerzas que actúan sobre él: su peso g y la reacción noral N. Ahora descoponeos el peso en dos coponentes, una paralela al plano inclinado (g sen θ) y otra perpendicular al iso (g cos θ). Teniendo en cuenta la segunda ley de Newton y que el cuerpo desliza a lo largo del plano inclinado, resulta gsen N gcos g sen θ = a a = g sen θ g La respuesta correcta es la b 3 Si teneos en cuenta que el trabajo realizado sobre una partícula es igual a la variación de su energía cinética W = 1 2 v2 f 1 2 v2 i y dado que inicialente la partícula se encuentra en reposo (v i = 0), nos queda que 2W 2 18 v f = = = 6 1 s La respuesta correcta es la b 4 Si partios del principio de conservación de la energía ecánica E total = E cinética + E potencial, escribireos 1 2 ka2 = 1 2 v kx2

5 despejando v de la expresión anterior v = k(a 2 x 2 ) Ahora bien, cuando la elongación sea x=0, la velocidad será áxia, es decir ka 2 k v áxia = = A La respuesta correcta es la a 5 Construyaos el circuito con las dos resistencias en paralelo, figura (a). 6V 3 6 6V R =2 eq (a) (b) La resistencia equivalente R eq, figura (b),será 1 R eq = 1 R R 2 = = 1 2 es decir, la resistencia equivalente vale R eq = 2Ω. Por lo tanto, la intensidad que circula será i = ε R eq = 6 2 = 3A La respuesta correcta es la b 6 Para trazar la iagen tendreos en cuenta que: - un rayo que incida paralelaente al eje, se refleja pasando por el foco. - un rayo que pase por el foco, se refleja paralelaente al eje. - un rayo que pase por el centro de curvatura, se refleja coincidiendo consigo iso. y C y Coo podeos ver, la iagen es real e invertida

6 La respuesta correcta es la c B. Pregunta - Condensador Un condensador es un dispositivo que perite alacenar carga eléctrica y está forado por dos conductores (llaados araduras o placas) uy próxios y separados entre ellos por un dielectrico. Cuando se establece una diferencia de potencial V entre las placas, una de ellas adquiere una carga +Q y la otra una carga -Q. - Capacidad de un condensador Existe una relación constante entre la carga de una aradura, Q, y la diferencia de potencial entre abas, V, que recibe el nobre de capacidad del condensador, C. C = Q V La capacidad de un condensador depende de sus características geoétricas (taaño y fora de las araduras), de la separación entre las placas y del aislante que existe entre ellas. En el sistena internacional, la carga se expresa en culobios (C), la diferencia de potencial en voltios (V) y la capacidad en faradios () - Asociación de condensadores 1 = 1C 1V Dos condensadores pueden asociarse entre sí de dos foras diferentes: en serie y en paralelo Asociación en paralelo Asociación en serie C 1 C 2 C eq = C 1 + C 2 1 C eq = 1 C C 2 La asociación equivale a un único condensador de capacidad C eq. C. Probleas

7 1 a) En la figura se representa el diagraa de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo consideradas con origen coún: el peso g, la reacción noral N, la fuerza de rozaiento r, y la fuerza que se descopone en la coponente x = cos 30 según la dirección del oviiento y en la coponente y = sen 30 noral a la anterior. Al aplicar la segunda ley de Newton, resulta, en la dirección del oviiento ientras que en la dirección perpendicular cos 30 r = a N + sen 30 g = 0 N = g sen 30 y coo r = µn, llegaos a que N y r 30º x g Sustituyendo valores a = cos 30 µ(g sen 30) a = 50 cos 30 0,1(30 9,8 50 sen 30) 30 = 0,55 s 2 b) Si teneos en cuenta la expresión vf 2 = v2 i + 2as y que inicialente la caja se encuentra en reposo, v i = 0, la energía cinética será entonces E c = 1 2 v2 f = as y al sustituir valores se obtiene E c = 30 0,55 5 = 85,5 J 2 a) La fuerza de Lorentz que actúa sobre la carga q viene dada por la expresión = q( v B) y coo se dice que v y B son perpendiculares, podeos escribir para el ódulo de la fuerza que actúa sobre la carga Sustituyendo valores = q v B = q v B sen90 = q v B R v B = 1, , ,0 = 1, N b) Coo la fuerza agnética es siepre perpendicular a la velocidad de la partícula v, dicha fuerza odifica la dirección de la velocidad pero no su ódulo, de fora que la partícula describe una órbita circular con una velocidad cuyo ódulo es constante. Por lo tanto, la segunda ley de Newton perite escribir que = a = v2 R

8 de donde y al sustituir valores R = v2 R = 1, (4, ) 2 1, = 2,1 10 2

9 EXAMEN RESOLTO A. Proba obxectiva 1 Ao ignorar os efectos do aire, o corpo overase coa aceleración da gravidade, g. Tendo en conta que a expresión que proporciona a velocidade final en función da velocidade inicial e do espazo percorrido, é v 2 f = v2 i + 2gh v =0 i h e coo inicialente a súa velocidade é nula, v i = 0, resulta v f = 2gh v f expresión que é independente da asa do corpo. Por tanto, abos os corpos chegarán ao chan coa esa velocidade. A resposta correcta é a c 2 Situeos o corpo sobre o plano inclinado un ángulo θ e traceos as forzas que actúan sobre el: o seu peso g e a reacción noral N. Agora descopoos o peso en dous copoñentes, unha paralela ao plano inclinado (g sen θ) e outra perpendicular ao eso (g cos θ). Tendo en conta a segunda lei de Newton e que o corpo desliza ao longo do plano inclinado, resulta gsen N gcos g sen θ = a a = g sen θ g A resposta correcta é a b 3 Si teos en conta que o traballo realizado sobre unha partícula é igual á variación da súa enerxía cinética W = 1 2 v2 f 1 2 v2 i e dado que inicialente a partícula atópase en repouso (v i = 0), quédanos que 2W 2 18 v f = = = 6 1 s A resposta correcta é a b 4 Si partios do principio de conservación da enerxía ecánica E total = E cinética + E potencial, escribireos 1 2 ka2 = 1 2 v kx2

10 despexando v da expresión anterior v = k(a 2 x 2 ) Agora ben, cando a elongación sexa x=0, a velocidade será áxia, é dicir ka 2 k v áxia = = A A resposta correcta é a a 5 Construaos o circuíto coas dúas resistencias en paralelo, figura (a). 6V 3 6 6V R =2 eq (a) (b) A resistencia equivalente R eq, figura (b),será 1 R eq = 1 R R 2 = = 1 2 é dicir, a resistencia equivalente vale R eq = 2Ω. Por tanto, a intensidade que circula será i = ε R eq = 6 2 = 3A A resposta correcta é a b 6 Para trazar a iaxe tereos en conta que: - un raio que incida paralelaente ao eixo, reflíctese pasando polo foco. - un raio que pase polo foco, reflíctese paralelaente ao eixo. - un raio que pase polo centro de curvatura, reflíctese coincidindo consigo eso. y C y Coo podeos ver, a iaxe é real e invertida

11 A resposta correcta é a c B. Pregunta - Condensador Un condensador é un dispositivo que perite alacenar carga eléctrica e está forado por dous condutores (chaados araduras ou placas) oi próxios e separados entre eles por un dielectrico. Cando se establece unha diferenza de potencial V entre as placas, unha delas adquire unha carga +Q e a outra unha carga -Q. - Capacidade dun condensador Existe unha relación constante entre a carga dunha aradura, Q, e a diferenza de potencial entre abas, V, que recibe o noe de capacidade do condensador, C. C = Q V A capacidade dun condensador depende das súas características xeoétricas (taaño e fora das araduras), da separación entre as placas e do illante que existe entre elas. No sistena internacional, a carga exprésase en culobios (C), a diferenza de potencial en voltios (V) e a capacidade en faradios () 1 = 1C 1V - Asociación de condensadores Dous condensadores poden asociarse entre si de dúas foras diferentes: en serie e en paralelo Asociación en paralelo Asociación en serie C 1 C 2 C eq = C 1 + C 2 1 C eq = 1 C C 2 A asociación equivale a un único condensador de capacidade C eq. C. Probleas 1 a) Na figura represéntase o diagraa das forzas que actúan sobre o corpo consideradas con orixe coún: o peso g, a reacción noral N, a forza de rozaento r, e a forza que se descopón na copoñente x = cos 30 segundo a dirección do oveento e na copoñente y = sen 30 noral á anterior. N y r 30º x g Ao aplicar a segunda lei de Newton, resulta, na dirección do oveento cos 30 r = a

12 entres que na dirección perpendicular N + sen 30 g = 0 N = g sen 30 e coo r = µn, chegaos a que Substituíndo valores a = a = cos 30 µ(g sen 30) 50 cos 30 0,1(30 9,8 50 sen 30) 30 = 0,55 s 2 b) Si teos en conta a expresión vf 2 = v2 i + 2as e que inicialente a caixa atópase en repouso, v i = 0, a enerxía cinética será entón E c = 1 2 v2 f = as e ao substituír valores obtense E c = 30 0,55 5 = 85,5 J 2 a) A forza de Lorentz que actúa sobre a carga q vén dada pola expresión = q( v B) v B e coo se di que v y B son perpendiculares, podeos escribir para o ódulo da forza que actúa sobre a carga Substituíndo valores = q v B = q v B sen90 = q v B R = 1, , ,0 = 1, N b) Coo a forza agnética é sepre perpendicular á velocidade da partícula v, dita forza odifica a dirección da velocidade pero non o seu ódulo, de fora que a partícula describe unha órbita circular cunha velocidade cuxo ódulo é constante. Por tanto, a segunda lei de Newton perite escribir que = a = v2 R de onde R = v2 e ao substituír valores R = 1, (4, ) 2 1, = 2,1 10 2