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Física - PEvAU 2022

Academia Claustro

a) i) Se define energía cinética aquella energía que posee un cuerpo cuando se encuentra en movimiento. Esta forma de energía
depende tanto de la masa que posea el objeto como de la velocidad que se le aplique para desplazarlo. Viene determinada por
la ecuación
EC -_
¿ mua
Donde Ec es la energía cinética, medida en julios (J); m es la masa, medida en kilogramos (kg); y v la velocidad, medida en
metros por segundo (m/s).
Por otro lado, la energía potencial es aquella energía asociada a una posición del objeto respecto de otros a través de su altura.
Su ecuación viene determinada por
Ep=m .

g.
h
Donde Ep es la energía potencial, medida en julios (J); m es la masa, medida en kilogramos (kg); g es la gravedad, cuyo valor
es de 9,8 m/s2; y h la altura del objeto, medida en metros (m).
Por último, la energía mecánica viene dada como la suma de la energía cinética y la energía potencial.

ü) Cuando sobre un cuerpo únicamente actúan fuerzas conservativas, el incremento de la energía mecánica será nulo, donde el
valor en el punto inicial, A, y en el punto final, B, serán lo mismo, haciendo que la energía se conserve.

☐ Em = En (B) -

Eh / A) = O

Sin embargo, si sobre el sistema actúan fuerzas no conservativas, parte de la energía se transforma en calor por fricción, como
lo es el rozamiento, transformándose parte de la mecánica en este último, llegando a no conservarse.

OEM -
_ WFNC

b)

N-t-O-N-P-m.ggpYma.mg
IJ Aplicando la primera ley de Newton ( ley de inercia )

E-f-FERN EÉY :O
;
w , g. ay , zq.mn
Óz
A-
El trabajo de rozamiento viene dado por :
V0 -0m / s

9=98 mts
WFR =
ÉR OÍ -
=
FR .
or .
cosa =
µ
- N -
or .

costa

ÓZ -294.10 cost 80=-588]

Wfpz
-

Ii ) A mecánica
partir del
principio de conservación de la
energía
con fuerzas no constructivas :

OEM WT EMCB) EMCA > WFR ECCB> + EPCB) ECCA) EPLA) WT

-
-
-

=
-
-

; ;

donde Ep es nula al no existir altura tanto en A como B;

y
Ec (A) =
O ] al
partir del
reposo .

Luego :

Ec (B) =
WF + WFR ; EC = For -

cosa + WFR ; { mi = Forma -1 WFR

✓ =
2lt-or.com#--w-r=f2-l12-no.Y0--58-=6'39mLs
 a) i) Se define campo gravitatorio aquel campo de fuerza que representa la
gravedad, existente cuando un cuerpo posee masa. Al estudiar el valor
de la intensidad de campo respecto a un punto localizado entre dos
masas, podemos llegar a la conclusión de que el valor de éste es nulo,
debido a su carácter atractivo y vectorial donde, al poseer el mismo
valor, se anulan entre sí.
Cuando se estudia el potencial gravitatorio, que es una magnitud de
trabajo por unidad de masa realizado en el desplazamiento de un
cuerpo, se llega a la conclusión de que éste no es nulo, ya que es una
magnitud escalar. Por tanto, según el principio de superposición, el
valor de dicho potencial en un punto medio será la suma de ambos.

Vp -
-
VNLP ) + VZLP )

ii ) El trabajo realizado para desplazar un cuerpo del punto A al punto B,

donde se mueve sobre la misma superficie equipotencial, al poseer el
mismo valor del potencial gravitatorio, será nulo, debido a que no
existirá variación en las energías potenciales ni, por ende, en sus valores
de potenciales.

W =
DEP MLVB ✓ A)
-

=
O ]
-
-

b) ya
I

I)
MTE 4kg -00 -
-
-
- -

of - -

IC
Basándonos en el
principio de
superposición :
-

¡
l
-

→ I 9%03=51-(07+51310)
ÁB↑ →
9o
o Cal
I

' >
✗
O
9A MA -
_

2kg

( })
≥ +
Úr 6167.10
GM.jp 31335.10 I
" "
=
Nlkg
-

-
= - .
=

2-2
.

973 = -

GY→ ¡
= - Óozió " .

¥ ( TÉ ) _
= ¿ 964^10 -
"
j Nlkg

¡ (D) = 31335.10 -

MI + ¿ 964.10-1^5 Nlkg

Basándonos en el
principio de
superposición :

V [ D= VACO) +
VBCO )
 VA GWI 6167.10
÷ -6167.10" 51kg
= "
=
-
- .

TA

-6167.10 " G- -8189^10 "

VB G MI
_

= -
= .
=
Jlkg
RB

V0 = VACO ) + VBCO) = -

1,556-10-10 J / kg .

Ü) calculamos el potencial en
D-

Basándonos en el
principio de
superposición :

V (C) =
VAC +
VBCC )

VA = GWI 6167.10 " 2- ÚUUI "

IÓ
51kg
=
-
- . - -

TA 3

G MI -6167.10 " 4- -11334.1010 Jlkg

VB = -
= .
=

✓B 2

✓ (C) -11778.101°
51kg
=
.

Luego : W = -

DEP = -

mz
.
( Va -

V0) = -

1- (-1177.10-10+1155-1010)

W= 2123.10 - '◦
J

como el
trabajo en positivo ,
éste será
espontáneo ,
luego
será realizado por las fuerzas propias del
campo .

a) En el campo eléctrico, también se cumple el principio de superposición, por lo que el

campo que crean varias cargas en un determinado punto debe de ser igual a la suma
vectorial de los campos que produciría cada carga individual tal y como lo haría si ÉÍ , P
estuviese sola.
Las líneas del campo eléctrico se distorsionan como las hacía el campo
⊕ . . - - - - - -

⊖ . -

←•→
EH,
gravitatorio, con la excepción de que hay que estudiar los distintos signos de las cargas
donde, cuando poseen el mismo signo, independientemente del tamaño de la carga,
siempre existirá un punto, más cercano de la menor carga, donde se hace nulo. Sin
embargo, cuando ambas cargas poseen signos distintos, como las fuerzas no se anulan
Ép = Éti ) Él -1=0 + NIC

por la igual dirección de los vectores, sólo será nulo en algún punto que rodee la carga,
pero nunca en un punto intermedio de ambas.
Por tanto, para que exista un punto donde el campo eléctrico sea nulo, deberá de estar
por detrás de las cargas, rodeándolas, pero no en un punto medio entre ambas.
b)
I) Basándonos el
Y A en
principio de

iÜ
superposición

; ✓ (C) = VACC > + VBCC )

C

a. r • Y AC
✗ 1 AC = V2 =
VA VB
9- q 9- B m =

9¥ 9-1
2k¥ ¥2
"

VCC ) 1000 ✓ K K 2-9.109 7- 86-10# C

g-
= = + = = =
→
.

VA 43

ü)
É( c) Éacc =
> +
ÉBCC )
→
"" "
?
E =

k9-paa-z.ir = 9.109 .

2
-

=
250,10T -1250,10J NIC
(E)

786.10-8
ÉB =

KEE B
-
UT = 9.109 .

(f)
a
-

Í =
-250,10T -1250,10J NIC

luego :
ÉLC ) =
ÉÍ ÉB + =
500,20J NLC

a) Las corrientes que se inducen en un circuito se producen en un sentido tal

que sus efectos magnéticos tienden a oponerse a la causa que las originó.
Cuando una espira se aproxima al polo norte de un imán, se está produciendo
un aumento en el flujo magnético hacia la derecha, luego aparece una corriente
eléctrica en sentido horario cuyo campo magnético está orientado hacia abajo para
oponerse a la variación. ' •

b) 13=(4-1-1-2) T i ) = BIÉ = B- 5. cosa = Ht -

E) •
0,05
>
'
uno

l =
0,05m =
0,01 -1 .
-

¿ 5- 10-3-12 wb

Ii ) Aplicando la ley de Faraday -

Lenz :

E-
_

d¥ = -

(0,011--25.10-3-12) =
-

(0,01-5.10-37) V

EL -1=35--5.10-3 V

üu > Para E- O
; 0,01-5<10-3 t =D → E- 2s
 a)

b) i)
up =
¥ → 1- =

# = = 0,5m ; w=
2¥ = = Un rhdls

K -

¥ =
}f- =

¥ m
- '

la ecuación será i

y= 2 -

sen ( 4Mt -14¥ ) × CSI )

Ii ) V =
¥ ycx ,
-1 ) = 2- Un
.ws/4nt-4f- × )

Vmáx = 2.4M = 8D = 25h3m1s

a)
b) A partir de la ecuación

de Gauss
para lentes delgadas :

1 1 1
1

E- f- =

f. →

E E
- -

"
s = -40cm

Con la ecuación del aumento lateral :

¥ §
' -

A- = → Y = =
= 6cm

a) i) Para que se produzca efecto fotoeléctrico, la frecuencia incidente debe de superar a la frecuencia umbral. Como dicha
frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda según la ecuación

✓ = 7. f-
Podemos decir que, para que se produzca efecto fotoeléctrico, la longitud de onda debe de ser menor a la umbral. Luego
la afirmación es falsa.

Ii) La energía cinética viene dada, según el efecto fotoeléctrico, por la ecuación: Ee E- Wext
Por lo que sí depende del metal al depender del trabajo necesario para poder extraer los electrones, siendo la afirmación
falsa.

íii) La intensidad de la luz solo modifica la cantidad de electrones que salen disparados del metal en un efecto fotoeléctrico,
pero la energía con la que éstos salen es la misma, por lo que la afirmación será verdadera.

b)
i) E = h f = h
§ 6,63^10-34.3,¥→ 568-10-19 J
- -

= =

Wext = E- EC = 5168.10-19-4.10-19 = 1,68-10-19 ]

Wex Wext 1,68-10-19 6,021023 3,45-10-5

# NA = J / noté
- =
.

Ü)
Ea .

q.ov-iov-E-Yj.IE?-=isv
a) i) Se denomina defecto de masa, Δm, a la diferencia entre la masa de los nucleones
que componen un núcleo y la masa real del mismo. La ecuación a la que hace referencia
es la siguiente:
Om = Z ( A Z)
mp +
.mn MN
- -
-

donde Δm es el defecto de masa, Z el número atómico, mp la masa del protón, A el

número másico, mn la masa del neutrón y mN la masa del nucleón.

ü) La masa que se pierde se convierte en energía, que se libera al formarse el

núcleo. Einstein propuso una ecuación que marca la relación entre la masa y la energía,
según:
E- = om.CZ

b)
¡y 2354 +
jn → Sr + 2- fin + EQ
92 38

ley de conservación de la masa :

235+1 = 95+3-1 + A → 1- = 139

Ley de conservación de la
carga
:

92 +0=38+2.0+-2 → -2=54

2354 +
jn → Sr + 2- ¡n +139 Xe
92 38 jy

ü)
om = m / EH) +
milton) -

m / Isr ) - a. mlton ) - m / EYE )

☐M = 0,197113m

0,197113 n .
166-10-2+129 = 31272.10-28kg
14

luego :

31273-10-28 (3-108)
≥
2195.10
"

EE
> -

AM -
C = .
= J