PAU. Código: 25 SETEMBRO 2012 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Σχετικά έγγραφα
Código: 25 SETEMBRO 2012 PAU FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU. Código: 25 XUÑO 2013 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU. Código: 25 XUÑO 2015 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Física P.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN

PAU XUÑO 2016 FÍSICA OPCIÓN A

PAU XUÑO 2012 FÍSICA

CiU G COMISIÓN INTERUNIVERSITARIA DE GALICIA

Tema 3. Campo eléctrico. 3-1 Propiedades fundamentais da carga eléctrica: conservación e cuantización

Física P.A.U. ELECTROMAGNETISMO 1 ELECTROMAGNETISMO. F = m a

Física P.A.U. VIBRACIÓNS E ONDAS 1 VIBRACIÓNS E ONDAS

Código: 25 PAU XUÑO 2012 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Tema: Enerxía 01/02/06 DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA

PAU SETEMBRO 2013 FÍSICA

PAAU (LOXSE) Setembro 2006

EXERCICIOS AUTOAVALIABLES: RECTAS E PLANOS. 3. Cal é o vector de posición da orixe de coordenadas O? Cales son as coordenadas do punto O?

Código: 25 PAU XUÑO 2014 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Código: 25 MODELO DE EXAME ABAU FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU XUÑO Código: 25 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Código: 25 XUÑO 2012 PAU FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU Xuño Código: 25 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

EXERCICIOS DE REFORZO: RECTAS E PLANOS

Física P.A.U. VIBRACIÓNS E ONDAS 1 VIBRACIÓNS E ONDAS

Código: 25 XUÑO 2014 PAU FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

EJERCICIOS DE VIBRACIONES Y ONDAS

PAU Xuño 2011 FÍSICA OPCIÓN A

Ano 2018 FÍSICA. SOL:a...máx. 1,00 Un son grave ten baixa frecuencia, polo que a súa lonxitude de onda é maior.

PAAU (LOXSE) Setembro 2009

PAAU (LOXSE) Xuño 2002

PAU Setembro 2010 FÍSICA

Código: 25 SETEMBRO 2013 PAU FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

Física P.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN

FÍSICA OPCIÓN 1. ; calcula: a) o período de rotación do satélite, b) o peso do satélite na órbita. (Datos R T. = 9,80 m/s 2 ).

PAU XUÑO 2011 MATEMÁTICAS II

24/10/06 MOVEMENTO HARMÓNICO SIMPLE

Exercicios de Física 02a. Campo Eléctrico

PAU. Código: 25 SETEMBRO 2015 FÍSICA OPCIÓN A OPCIÓN B

PAU XUÑO 2011 FÍSICA

x 2 6º- Achar a ecuación da recta que pasa polo punto medio do segmento de extremos

PAU XUÑO 2010 MATEMÁTICAS II

Exame tipo. C. Problemas (Valoración: 5 puntos, 2,5 puntos cada problema)

Física A.B.A.U. GRAVITACIÓN 1 GRAVITACIÓN

FISICA 2º BAC 27/01/2007

PAAU (LOXSE) Setembro 2004

PAAU (LOXSE) Xuño 2006

Física P.A.U. ELECTROMAGNETISMO 1 ELECTROMAGNETISMO

INTERACCIÓNS GRAVITATORIA E ELECTROSTÁTICA

FÍSICA. = 4π 10-7 (S.I.)).

FÍSICA. 2.- Cando se bombardea nitróxeno 14 7 N con partículas alfa xérase o isótopo 17 8O e outras partículas. A

a) Ao ceibar o resorte describe un MHS, polo tanto correspóndelle unha ecuación para a elongación:

EXERCICIOS DE SELECTIVIDADE DE FÍSICA CURSO

Física P.A.U. ÓPTICA 1 ÓPTICA

PAU SETEMBRO 2014 FÍSICA

Proba de Avaliación do Bacharelato para o Acceso á Universidade XUÑO 2018

Física P.A.U. ÓPTICA 1 ÓPTICA

PROBA DE AVALIACIÓN DO BACHARELATO PARA O ACCESO Á UNIVERSIDADE (ABAU) CONVOCATORIA DE XUÑO Curso

FÍSICA. = 9, kg) = -1, C; m e

EXERCICIOS DE SELECTIVIDADE DE FÍSICA CURSO

EXERCICIOS DE SELECTIVIDADE DE FÍSICA CURSO

Exercicios de Física 03a. Vibracións

Resorte: estudio estático e dinámico.

PAU XUÑO 2015 FÍSICA

FÍSICA. ) xiran arredor da Terra con órbitas estables de diferente raio sendo r A. > m B

Tema 3. Espazos métricos. Topoloxía Xeral,

Física e Química 4º ESO

Proba de Avaliación do Bacharelato para o Acceso á Universidade XUÑO 2017 FÍSICA

XEOMETRÍA NO ESPAZO. - Se dun vector se coñecen a orixe, o módulo, a dirección e o sentido, este está perfectamente determinado no espazo.

PAU XUÑO 2012 MATEMÁTICAS II

EXERCICIOS DE ÁLXEBRA. PAU GALICIA

Proba de Avaliación do Bacharelato para o Acceso á Universidade XUÑO 2018 FÍSICA

MATEMÁTICAS. (Responder soamente a unha das opcións de cada bloque temático). BLOQUE 1 (ÁLXEBRA LINEAL) (Puntuación máxima 3 puntos)

PAU XUÑO 2014 FÍSICA

ÓPTICA- A LUZ Problemas PAAU

ln x, d) y = (3x 5 5x 2 + 7) 8 x

Exercicios de Física 03b. Ondas

Física e química 4º ESO. As forzas 01/12/09 Nome:

Eletromagnetismo. Johny Carvalho Silva Universidade Federal do Rio Grande Instituto de Matemática, Física e Estatística. ...:: Solução ::...

PAU XUÑO 2016 FÍSICA

1. Un saltador de trampolín, mentras realiza o seu salto manten constante: A/ O momento de inercia. B/ A velocidad angular. C/ O momento angular.

Procedementos operatorios de unións non soldadas

ELECTROMAGNETISMO Problemas PAAU

Exercicios de Física 01. Gravitación

PAU XUÑO 2011 MATEMÁTICAS II

PROBLEMAS E CUESTIÓNS DE GRAVITACIÓN

FISICA 2º BACH. CURSO 99-00

MATEMÁTICAS. (Responder soamente a unha das opcións de cada bloque temático). BLOQUE 1 (ÁLXEBRA LINEAL) (Puntuación máxima 3 puntos)

Física P.A.U. ÓPTICA 1 ÓPTICA

IX. ESPAZO EUCLÍDEO TRIDIMENSIONAL: Aplicacións ao cálculo de distancias, áreas e volumes

Problemas y cuestiones de electromagnetismo

XUÑO 2018 MATEMÁTICAS II

CALCULO DA CONSTANTE ELASTICA DUN RESORTE

Exercicios de Física 04. Óptica

PAU XUÑO 2010 FÍSICA

Exercicios de Física 02b. Magnetismo

CUESTIÓNS DE SELECTIVIDADE RELACIONADOS CO TEMA 4

PAU XUÑO 2016 MATEMÁTICAS II

A proba constará de vinte cuestións tipo test. As cuestións tipo test teñen tres posibles respostas, das que soamente unha é correcta.

ENERXÍA, TRABALLO E POTENCIA

TRIGONOMETRIA. hipotenusa L 2. hipotenusa

INICIACIÓN AO CÁLCULO DE DERIVADAS. APLICACIÓNS

Tema 1. Espazos topolóxicos. Topoloxía Xeral, 2016

Transcript:

PAU Código: 5 SETEMBRO 01 FÍSICA Puntuación máxima: Cuestións 4 puntos (1 cada cuestión, teóica ou páctica). Poblemas 6 puntos (1 cada apatado). Non se valoaá a simple anotación dun ítem como solución ás cuestións; han de se azoadas. Pódese usa calculadoa sempe que non sexa pogamable nin memoice texto. O alumno elixiá unha das dúas opcións. OPCIÓN A C.1.- Un punto mateial descibe un movemento hamónico simple de amplitude A. Cal das seguintes afimacións é coecta?: A) A enexía cinética é máxima cando a elongación é nula. B) A enexía potencial é constante. C) A enexía total depende da elongación x. C..- A enexía elativista total dunha masa en epouso: A) Relaciona a lonxitude de onda coa cantidade de movemento. B) Repesenta a equivalencia ente mateia e enexía. C) Relaciona as incetezas da posición e do momento. C.3.- Unha espia está situada no plano xy e é atavesada po un campo magnético constante B en diección do eixe z. Indúcese unha foza electomotiz: A) Se a espia móvese no plano xy. B) Se a espia via ao edo dun eixe pependicula á espia. C) Se se anula gadualmente o campo B. C.4.- Explica bevemente as difeenzas no pocedemento utilizado paa medi a constante elástica k e dun esote polos dous métodos: estático e dinámico. P.1.- A luz do Sol tada 5 10 s en chega á Tea e,6 10 3 s en chega a Xúpite. Calcula: a) O peíodo de Xúpite obitando aedo do Sol. B) A velocidade obital de Xúpite. C) A masa do Sol. (Supóñense as óbitas ciculaes) Datos: T Tea aedo do Sol: 3,15 10 7 s; c = 3 10 8 m/s; G = 6,67 10-11 N m kg -. P..- Unha lente convexente poxecta sobe unha pantalla a imaxe dun obxecto. O aumento é de 10 e a distancia do obxecto á pantalla é de,7 m. a) Detemina as posicións da imaxe e do obxecto. b) Debuxa a macha dos aios. c) Calcula a potencia da lente. OPCIÓN B C.1.- Segundo a hipótese de De Boglie, cúmpese que: A) Un potón e un electón coa mesma velocidade teñen asociada a mesma onda. B) Dous potóns a difeente velocidade teñen asociada a mesma onda. C) A lonxitude da onda asociada a un potón é invesamente popocional ao seu momento lineal. C..- Un campo magnético constante B exece unha foza sobe unha caga eléctica: A) Se a caga está en epouso. B) Se a caga se move pependiculamente a B. C) Se a caga se move paalelamente a B. C.3.- Dous satélites idénticos, A e B, desciben óbitas ciculaes de difeente adio en tono á Tea (R A < R B ). Polo que: A) B ten maio enexía cinética. B) B ten maio enexía potencial. C) Os dous teñen a mesma enexía mecánica. C.4.- Na páctica da medida de g cun péndulo, como conseguiías que o péndulo duplique o númeo de oscilacións po segundo? P.1.- Unha masa de 10 g está unida a un esote e oscila nun plano hoizontal cun movemento hamónico simple. A amplitude do movemento é A = 0 cm, e a elongación no instante inicial é x = -0 cm. Se a enexía total é 0,5 J, calcula: a) A constante elástica do esote. b) A ecuación do movemento. c) A enexía cinética na posición x = 15 cm. P..- Dúas cagas elécticas de +8 μc están situadas en A(0, 0,5) e B(0, -0,5) (en metos). Calcula: a) O campo eléctico en C(1, 0) e en D(0, 0). b) O potencial eléctico en C e en D. c) Se unha patícula de masa m = 0,5 g e caga q = -1 μc sitúase en C cunha velocidade inicial de 10 3 m/s, calcula a velocidade en D. Nota: só inteveñen fozas elécticas. (Datos K = 9 10 9 N m C - ; 1 μc = 10-6 C)

Solucións OPCIÓN A C.1.- Un punto mateial descibe un movemento hamónico simple de amplitude A. Cal das seguintes afimacións é coecta?: A) A enexía cinética é máxima cando a elongación é nula. B) A enexía potencial é constante. C) A enexía total depende da elongación x. A A ecuación dun movemento hamónico simple é: x = A sen(ω t + φ 0 ) onde x é a elongación (sepaación da posición de equilibio), A é a amplitude (máxima elongación), ω é a constante hamónica, t é o tempo e φ 0 é a fase inicial. Deivando obtense a expesión da velocidade: A velocidade é máxima cando o cos(ω t + φ 0 ) = 1. Como a enexía cinética é v= d x dt =d Asen(ω t +ϕ 0) =Aω cos(ω t +ϕ dt 0 ) E c = ½ m v tamén seá máxima nese caso. Cando o coseno dun ángulo é 1, o seno dese ángulo vale 0. Si o seno do ángulo vale 0, a elongación tamén vale 0. Polo tanto a enexía cinética é máxima cando a elongación x é nula As outas opcións: B: Falsa. A foza que poduce un movemento hamónico simple é unha foza consevativa (o taballo que ealiza ente dous puntos é independente do camiño seguido) e dá luga a unha enexía potencial en cada punto de elongación x cuxa expesión é: E p = ½ k x que depende do valo da elongación. C: Falsa. Ao se unha foza consevativa, a enexía mecánica vale o mesmo en calquea elongación: é constante. C..- A enexía elativista total dunha masa en epouso: A) Relaciona a lonxitude de onda coa cantidade de movemento. B) Repesenta a equivalencia ente mateia e enexía. C) Relaciona as incetezas da posición e do momento. B A ecuación E = m c na que m é a masa en epouso da patícula, epesenta a enexía en epouso dunha patícula. Establece a elación ente masa e enexía. Esta ecuación pemite expesa a masa das patículas en unidades de enexía. Po exemplo, a masa dun potón é de 938 MeV, ou a do electón 0,511 MeV. As outas opcións: A. Falsa. A ecuación que elaciona a lonxitude de onda λ coa cantidade de movemento p é a ecuación de Luís de Boglie, da dualidade onda-patícula.

λ = h p = h mv que pemite calcula a lonxitude de onda asociada a unha patícula de masa m que se move cunha velocidade v. C. Falsa. O pincipio de indeteminación (antes coñecido como pincipio de inceteza) de Heisenbeg podía intepetase como a imposibilidade de coñece con pecisión absoluta dúas magnitudes cuxo poduto tivese as unidades de enexía tempo («acción»). O eo na posición dunha patícula Δx multiplicado polo eo do seu momento (cantidade de movemento) Δp x ea supeio á constante h de Planck ente 4 π. Δ x Δ p x h 4π C.3.- Unha espia está situada no plano xy e é atavesada po un campo magnético constante B en diección do eixe z. Indúcese unha foza electomotiz: A) Se a espia móvese no plano xy. B) Se a espia via ao edo dun eixe pependicula á espia. C) Se se anula gadualmente o campo B. C A lei de Faaday Lenz di que se induciá unha coente que se opoña á vaiación de fluxo a tavés da espia. A f.e.m. desa coente seá igual á vaiación de fluxo magnético especto ao tempo. ε= dφ dt O fluxo magnético é o poduto escala do vecto B campo magnético polo vecto S pependicula á supeficie delimitada pola espia. Φ = B S = B S cos φ Se se anula gadualmente o campo magnético B, podúcese unha vaiación de fluxo magnético Φ e unha foza electomotiz inducida, que, pola lei de Lenz, opoñease á diminución do fluxo magnético que atavesa a espia. As outas opcións: A: Falsa. Se a espia móvese no plano XY que a contén, non se poduce vaiación de campo magnético nin da supeficie atavesada po el (a non se que a espia saia da zona do campo). Se o fluxo magnético a tavés da espia non vaía, non se poduciá ningunha f.e.m. inducida. C: Falsa. Se a espia via aedo do eixe Z, o fluxo magnético non vaía, posto que a supeficie atavesada é sempe a mesma. C.4.- Explica bevemente as difeenzas no pocedemento utilizado paa medi a constante elástica k e dun esote polos dous métodos: estático e dinámico. No método estático, baseado na lei de Hooke: F = -k x cólganse masas coñecidas, pesas dunha balanza, dun esote e mídense os alongamentos poducidos. A constante detemínase numeicamente da media dos cocientes m g / L No método dinámico, baseado na ecuación que elaciona a constante do esote k coa a constante hamónica ω : k = m ω apátase unha masa que colga dun esote da posición de equilibio e déixase oscila, medindo o tempo de 10 oscilacións, calculando o peíodo de oscilación, T, a constante hamónica ω = 4 π / T, e a constante do esote k. Repítese con vaias masas coñecidas e áchase o valo medio.

P.1.- A luz do Sol tada 5 10 s en chega á Tea e,6 10 3 s en chega a Xúpite. Calcula: a) O peíodo de Xúpite obitando aedo do Sol. b) A velocidade obital de Xúpite. c) A masa do Sol. Datos: T Tea aedo do Sol: 3,15 10 7 s; c = 3 10 8 m/s; G = 6,67 10-11 N m kg -. (Supóñense as óbitas ciculaes) Rta.: a) T X = 3,74 10 8 s; v = 1,31 10 4 m/s; b) M =,01 10 30 kg Datos Cifas significativas: 3 Tempo que tada a luz do Sol en chega á Tea t T = 5,00 10 s = 500 s Tempo que tada a luz do Sol en chega a Xúpite t X =,60 10 3 s Peíodo obital da Tea aedo do Sol T T = 3,15 10 7 s Velocidade da luz c = 3,00 10 8 m/s Constante da gavitación univesal G = 6,67 10-11 - N m kg Incógnitas Peíodo obital de Xúpite T X Velocidade obital de Xúpite v Masa do Sol M Outos símbolos Masa de Xúpite ou a Tea m Distancia dun planeta ao Sol Ecuacións Lei de Newton da gavitación univesal F (aplicada á foza que exece o Sol esféico sobe un planeta puntual) G =G M m S ób Aceleación nomal (nun movemento cicula de adio ) a N = v ª lei de Newton da Dinámica F = m a Velocidade nun movemento cicula unifome de adio (M.C.U.) v= π T c) Pimeio calcúlanse as distancias da Tea ao Sol e de Xúpite ao Sol, tendo en conta a velocidade da luz. A velocidade, v, da Tea ao edo do Sol é T = c t T = 3,00 10 8 [m/s] 5,00 10 [s] = 1,50 10 11 m J = c t X = 3,00 10 8 [m/s],60 10 3 [s] = 7,80 10 11 m v T = π T T = π 1,50 1011 [m] =,99 10 4 m/s 3,15 10 7 [s] Como a única foza que actúa sobe a Tea é a foza gavitatoia que exece o Sol F = F G m a = F G Supoñemos que a Tea descibe unha taxectoia cicula con velocidade de valo constante, polo que a aceleación só ten compoñente nomal a N, Despexando a masa M do Sol: m v T =G M m T T M S = v T T [ m/s]) 1,50 10 11 [ m] G =(,99 104 6,67 10 11 [N m =,01 10 30 kg kg ] b) Aplicando a ecuación anteio paa calcula a velocidade de Xúpite,

v= G M X = 6,67 10 11 [ N m kg ],01 10 30 [kg] =1,31 10 4 m/ s=13,1 km /s 7,80 10 11 [m] a) O peíodo calcúlase a pati da velocidade: T X = π X v = π 7,80 1011 [ m] =3,74 10 8 s 1,31 10 4 [m/ s] Análise: A teceia lei de Keple di que os cadados dos peíodos son diectamente popocionais aos cubos dos adiovectoes que unen ao Sol cos planetas. A maio distancia ao Sol, maio peíodo. De aplicase T este método, daía T X =T 3 J 3 =3,15 107 [s] (7,8 1011 [m]) 3 s T (1,5 10 11 [m]) 3=3,74 108 P..- Unha lente convexente poxecta sobe unha pantalla a imaxe dun obxecto. O aumento é de 10 e a distancia do obxecto á pantalla é de,7 m. a) Detemina as posicións da imaxe e do obxecto. b) Debuxa a macha dos aios. c) Calcula a potencia da lente. Rta.: a) s = -0,45 m; s' =,45 m; c) P = 4,48 dioptías Datos (convenio de signos DIN) Cifas significativas: 3 Aumento da lente A L = 10,0 Distancia ente o obxecto e a súa imaxe d =,70 m Incógnitas Posición do obxecto e da imaxe s, s' Potencial da lente P Outos símbolos Distancia focal da lente f Ecuacións Relación ente a posición da imaxe e a do obxecto nas lentes 1 s' 1 s = 1 f ' Aumento lateal nas lentes A L = y' y = s' s Potencia dunha lente P= 1 f a) Do aumento lateal podemos establece a elación matemática ente as distancias s do obxecto á lente e s' da imaxe á lente. A L = s' s s = 10,0 s A distancia do obxecto á pantalla (onde se foma a imaxe) é a suma desas dúas distancias (sen te en conta os signos): s + s' =,70 m Tendo en conta que, polo citeio de signos, a distancia do obxecto á lente é negativa, s < 0, peo a distancia da imaxe, cando é eal, á lente é positiva s' > 0, queda -s + s' =,70 m Aínda que nos din que o aumento é 10, o signo coecto é -10, polo que, a elación co signo adecuado ente as dúas distancias é: s = - 10,0 s

Substituíndo s' e despexando s, queda - s 10,0 s =,70 m,70 [m] s= 11,0 = 0,45 m s F' s' s = - 10,0 s =,45 m b) c) 1,45 [ m] 1 0,45 [m] = 1 f ' =P P = 4,48 dioptías OPCIÓN B C.1.- Segundo a hipótese de De Boglie, cúmpese que: A) Un potón e un electón coa mesma velocidade teñen asociada a mesma onda. B) Dos potóns a difeente velocidade teñen asociada a mesma onda. C) La lonxitude da onda asociada a un potón é invesamente popocional ao seu momento lineal. C De Boglie popuxo que en algúns casos o compotamento de cetas patículas podeía intepetase como o de ondas cuxa lonxitude de onda asociada λ veía dada pola expesión: λ = h p = h m v na que h é a constante de Planck e m a masa da patícula e v a súa velocidade. Como h é unha constante e m v é a expesión do momento lineal ou cantidade de movemento, a lonxitude da onda asociada a un potón é invesamente popocional ao seu momento lineal. As outas opcións. A. Falsa. Da expesión anteio dedúcese que a lonxitude de onda depende da masa ademais da velocidade. Como a masa dun potón é moito maio que a do electón, a lonxitude de onda asociada a un potón que se move á mesma velocidade que un electón é moito meno. B. Falsa. O potón máis ápido teá meno lonxitude de onda. C..- Un campo magnético constante B exece unha foza sobe unha caga eléctica: A) Se a caga está en epouso. B) Se a caga se move pependiculamente a B. C) Se a caga se move paalelamente a B. B A foza F sobe unha caga eléctica q en movemento éxese pola lei de Loentz F = q (v B) na que v é a velocidade da caga e B a indución magnética (intensidade do campo magnético). O módulo do poduto vectoial dos vectoes velocidade e indución magnética é v B = v B sen φ onde φ é o ángulo que foman eses vectoes. Se fosen pependiculaes, sen φ = 1 As outas opcións. A. Falsa. Se está en epouso, a velocidade é nula e o poduto vectoial tamén.

C. Falsa. Se son paalelos, o sen φ = 0 e o poduto vectoial é nulo. Non hai foza. C.3.- Dous satélites idénticos, A e B, desciben óbitas ciculaes de difeente adio en tono á Tea (R A < R B). Polo que: A) B ten maio enexía cinética. B) B ten maio enexía potencial. C) Os dous teñen a mesma enexía mecánica. B A enexía potencial gavitatoia paa un satélite de masa m que via ao edo da Tea nunha óbita de adio R E p = G M T m R é invesamente popocional ao adio da óbita, peo como é negativa, canto maio sexa o adio da óbita, maio seá a enexía potencial. E p B > E p A As outas opcións: A. Falsa. A única foza que actúa sobe os satélites é a gavitatoia que exece a Tea. Ao se unha taxectoia cicula, só ten aceleación nomal (centípeta). Pola ª lei de Newton: F = F G =m a =m a N =m v ób m v ób R =G M T m R v ób =G M T R A enexía cinética dun satélite de masa m que via ao edo da Tea con velocidade v E c = ½ m v é diectamente popocional ao cadado da velocidade. Polo tanto a enexía cinética de cada satélite é invesamente popocional ao adio da súa óbita: a maio adio, meno enexía cinética. C. Falsa. A enexía mecánica é a suma das enexías cinética e potencial. E m =E c +E p = 1 m v ób+( G M Tm ) Como xa vimos Substituíndo m v ób na expesión da enexía mecánica: E m =E c +E p = 1 mv ób G M m T R m v ób =G M m T =1 G M T m G M m T = 1 G M m T E=E c +E p = 1 m v ób G M m = 1 ób G M m G M m = 1 ób ób G M m ób onde se ve que a enexía mecánica dun satélite nunha óbita é invesamente popocional ao adio da óbita. Non poden se iguais poque os satélites teñen a mesma masa.

C.4.- Na páctica da medida de g cun péndulo, como conseguiías que o péndulo duplique o númeo de oscilacións po segundo? Paa consegui duplica a fecuencia, ou o que é o mesmo, diminuí á metade o peíodo, habeía que face a lonxitude do péndulo 4 veces meno, xa que o peíodo dun péndulo ideal vén dado pola ecuación: T = l g Se l' = l / 4 T ' = l /4 g = l g =T P.1.- Unha masa de 10 g está unida a un esote e oscila nun plano hoizontal cun movemento hamónico simple. A amplitude do movemento é A = 0 cm, e a elongación no instante inicial é x = -0 cm. Se a enexía total é 0,5 J, calcula: a) A constante elástica do esote. b) A ecuación do movemento. c) A enexía cinética na posición x = 15 cm. Rta.: a) k = 5 N/m; b) ω = 50 ad/s; c) E c = 0,19 J Datos Cifas significativas: 3 Masa que oscila m = 10,00 g = 0,0100 kg Amplitude A = 0,0 cm = 0,00 m Posición inicial x 0 = -0,0 cm = -0,00 m Enexía mecánica E = 0,500 J Posición paa calcula a enexía cinética x = 15,0 cm = 0,150 m Incógnitas Constante elástica do esote k Ecuación do movemento (fecuencia angula e fase inicial) ω, φ 0 Enexía cinética na posición x = 15 cm E c Ecuacións De movemento no M.H.S. x = A sen(ω t + φ 0 ) Relación ente a fecuencia angula e o peíodo ω = π / T Lei de Hooke: foza ecupeadoa elástica F = - k x ª lei de Newton F = m a Relación ente a aceleación a e a elongación x a = - ω x Enexía potencial elástica E p = ½ k x Enexía cinética E c = ½ m v Enexía mecánica E = (E c + E p ) = ½ k A a) Da ecuación da enexía mecánica: E = ½ k A k = E 0,500 [ J] = A (0,00 [ m]) =5 N /m b) Como só actúa a foza elástica: -k x = m a = m (-ω x) ω = k m = k = m ω 5 [N/ m] =50 ad /s 0,01 [ kg]

Usamos o dato da posición inicial (x 0 = -0,00 m cando t = 0) paa calcula a fase inicial: x = A sen(ω t + φ 0 ) -0,00 [m] = 0,00 [m] sen(50 [ad/s] 0 + φ 0 ) -1 = sen φ 0 φ 0 = ac sen -1 = 3 π / x = 0,00 sen(50 t + 3 π / ) [m] c) Tendo en conta que a única foza (elástica) é consevativa, E p = ½ k x = 5 [N/m] (0,150 [m]) / = 0,81 J E = E c + E p E c = 0, 500 [J] _ 0,81 [J] = 0,19 J P..- Dúas cagas elécticas de +8 μc están situadas en A (0; 0,5) e B (0; -0,5) (en metos). Calcula: a) O campo eléctico en C (1,0) e en D (0,0); b) O potencial eléctico en C e en D. c) Se unha patícula de masa m = 0,5 g e caga q = -1 μc sitúase en C cunha velocidade inicial de 10 3 m/s, calcula a velocidade en D. Nota: só inteveñen fozas elécticas. Datos K = 9 10 9 N m C - ; 1 μc = 10-6 C Rta.: a) E C = 1,03 10 5 i N/C; E D = 0 N/C; b) V C = 1,9 10 5 V; V D =,88 10 5 V; c) v D = -1,00 10 3 i m/s Datos Cifas significativas: 3 Valo da caga situada no punto A: (0, 0,500) m Q A = 8,00 µc = 8,00 10-6 C Valo da caga situada no punto B: (0, -0,500) m Q B = 8,00 µc = 8,00 10-6 C Coodenadas do punto C C = (1,00, 0,00) m Coodenadas do punto D D = (0,00, 0,00) m Masa da patícula que se despaza m = 0,500 g = 5,00 10-4 kg Caga da patícula que se despaza q = -1,00 µc = -1,00 10-6 C Velocidade inicial no punto C v C = 1,00 10 3 m/s Constante eléctica K = 9,00 10 9 - N m C Incógnitas Intensidades do campo electostático nos puntos C(1, 0) e D(0, 0) E C, E D Potenciais electostáticos nos puntos C e D V C, V D Velocidade que teá ao pasa polo punto D v D Outos símbolos Distancia ente dous puntos A e B AB Ecuacións Intensidade do campo electostático nun punto ceado po unha caga puntual Q situada a unha distancia E=K Q u Pincipio de supeposición E A = E A i Potencial electostático nun punto ceado po unha caga puntual Q situada a V = K Q unha distancia Potencial electostático de vaias cagas V = V i Enexía potencial electostática dunha caga q nun punto A E PA = q V A : a) Faise un debuxo das cagas e cada un dos vectoes intensidade de campo electostático e da suma vectoial que é o vecto E D intensidade de campo esultante. Cálculo de distancias: A B D C E B C E C AC = BC = (0,500 [m]) +(1,00 [ m]) =1,1 m E A C O vecto unitaio do punto C (1, 0), u AC especto del punto A é:

u AC = AC AC =(1,00 i 0,500 j ) [m] =0,894 i 0,447 j 1,1 [m] A intensidade de campo electostático debido á caga da no punto C é: E A C =9,00 10 9 [ N m C ] 8,00 10 6 [C] (1,1 [m]) (0,894 i 0,447 j)=(5,15 10 4 i,58 10 4 j ) N/C Po simetía, la intensidade de campo electostático debido á caga de B no punto C é: E B C = (5,15 10 4 i +,58 10 4 j) N/C Aplicando o pincipio de supeposición, o campo electostático no punto C é E C = E A C + E B C = 1,03 10 5 i N/C Análise: Vese que o vecto intensidade de campo esultante do cálculo é hoizontal caa a deeita, coheente co debuxo que fixemos peviamente. A intensidade de campo electostático no punto D (0, 0) debido á caga na é: E A D =9,00 10 9 [ N m C ] 8,00 10 6 [C] (0,500 [ m]) ( j )=,88 10 5 j N/C Po simetía, o campo no punto D debido á caga situada en B é Aplicando o pincipio de supeposición, E B D = 3,88 10 5 j N/C E D = E A D + E B D = 0 N/C E B D Análise: Como as distancias e as cagas son iguais, e están situadas simeticamente, a esultante ten que se nula. b) Os potenciais no punto C debidos a cada caga valen: V A C =V B C =9,00 10 9 [ N m C ] 8,00 10 6 [C] =6,44 10 4 V (1,1 [m]) O potencial electostático no punto C é a suma de ambos: V C = V A C + V B C = 6,44 10 4 [V] = 1,9 10 5 V Os potenciais no punto D debidos a cada caga valen: V A D =V B D =9,00 10 9 [N m C ] 8,00 10 6 [C] (0,500 [m]) =1,44 105 V O potencial electostático no punto D é: V D = V A D + V B D = 1,44 10 5 [V] =,88 10 5 V A D B C c) Como a foza electostática é unha foza consevativa a enexía mecánica consévase. (E c + E p ) C = (E c + E p ) D O potencial no punto D vale: ½ m v C + q V C = ½ m v D + q V D (5,00 10-4 [kg] / ) (1,00 10 3 [m/s]) + (-1,00 10 6 [C]) 1,9 10 5 [V] = = (5,00 10-4 [kg] / ) v D + (-1,00 10 6 [C]),88 10 5 [V] v D = 1,00 10 3 m/s Análise: A velocidade é pacticamente a mesma peo un pouco maio xa que a caga negativa é aceleada en sentido contaio ao campo eléctico. E A D

Como a velocidade é un vecto, temos que deduci a diección e sentido. Pola diección e sentido do vecto intensidade de campo ente os puntos C e D, pódese deduci que a aceleación está na diección do eixe X e en sentido positivo (as cagas negativas sofen unha foza de sentido oposto ao campo). A única posibilidade de que a caga que sae do punto C pase polo punto D é que inicialmente estivésese movendo no sentido negativo do eixe X. Polo tanto a diección da velocidade é a do eixe X e o sentido negativo v D = -1,00 10 3 i m/s Cuestións e poblemas das Pobas de Acceso á Univesidade (P.A.U.) en Galicia. Respostas e composición de Alfonso J. Babadillo Maán, alfba@bigfoot.com Algunhas ecuacións constuíonse coas macos da extensión CLC09 de Chales Lalanne-Cassou. A tadución ao/desde o galego ealizouse coa axuda de taducindote, de Ósca Hemida López. Algúns cálculos fixéonse cunha folla de cálculo OpenOffice (ou LibeOffice) feita po Alfonso J. Babadillo Maán.