Asfalou

Proves dʼAccés a la Universitat. Curs 2011-2012

Física
Sèrie 3
L’examen consta d’una part comuna (problemes P1 i P2), que heu de fer obligatòriament, i d’una part optativa, de la qual heu d’escollir UNA de les opcions (A o B) i fer els problemes P3, P4 i P5 corresponents. Cada problema val 2 punts.

PART COMUNA

P1) El satèŀlit Terra de la NASA està dissenyat per a recollir dades sobrela superfície de la Terra, els oceans i l’atmosfera, amb l’objectiu d’estudiar la interrelació entre aquests medis i els sistemes biològics existents. El satèŀlit segueix una òrbita circumpolar (circular en el pla que passa pels dos pols) a 760 km de la superfície de la Terra i té una massa de 4,86 × 103 kg. a) Quin és el període del moviment del satèŀlit en la seva òrbita? b) Calculeu l’energianecessària que hem de subministrar al satèŀlit per a enviarlo a la seva òrbita, si és llançat des de la superfície de la Terra. DADES: G = 6,67 × 10–11 N m2 kg–2; MTerra = 5,98 × 1024 kg; RTerra = 6,38 × 106 m.

Districte Universitari de Catalunya

P2) Hem observat una mostra d’un isòtop radioactiu. El gràfic mostra l’evolució del nombre d’àtoms de l’isòtop durant 200 dies.

a) Determineu elperíode de semidesintegració de l’isòtop. Quants àtoms quedaran al cap de tres períodes de semidesintegració? b) Sospitem que es tracta de poloni 210 (Z = 84), un element emissor de radiació alfa. Escriviu la reacció nuclear de l’emissió alfa d’aquest isòtop. DADES: Nombres atòmics i símbols d’alguns elements:
80 Hg 81 Tl 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn

OPCIÓ A

P3) Molts processos vitalstenen lloc en les membranes ceŀlulars i depenen bàsicament de l’estructura elèctrica d’aquestes. La figura següent mostra l’esquema d’una membrana biològica. a) Calculeu el camp elèctric, suposat constant, a l’interior de la membrana de la figura. Indiqueu-ne el mòdul, la direcció i el sentit. b) Calculeu l’energia que es requereix per a transportar l’ió Na+ de la cara negativa a la positiva. DADES:QNa = 1,60 × 10–19 C.
+

2

P4) Duem a terme l’experiència següent: pengem d’una molla fixada en un suport per un dels seus extrems set masses diferents, i provoquem que aquestes masses facin petites osciŀlacions i realitzin un MVHS. Mesurem amb molta cura el temps que triga a fer deu osciŀlacions cadascuna de les masses i, a partir d’aquí, obtenim els períodes (T) del moviment, el quadratdels quals es representa en la gràfica. a) Calculeu la constant elàstica de la molla i expliqueu raonadament si depèn de la massa. Indiqueu el període que mesuraríem si provoquéssim les osciŀlacions amb una massa de 32,0 g. b) El MVHS que descriu la massa de 100 g que hem penjat de la molla té una amplitud de 10,0 cm. Calculeu l’elongació i l’acceleració que tindrà la massa quan hauran transcorregut3,00 s des del moment en què l’hem deixat osciŀlar a partir del punt més baix de la trajectòria.

P5) Una espira rectangular es troba prop d’un fil conductor rectilini infinit pel qual circula una intensitat de corrent I cap avall, tal com mostra la figura. a) Si la intensitat de corrent I és constant, dibuixeu el camp magnètic creat pel fil conductor en la regió on es troba l’espira. Es tractad’un camp magnètic constant? Justifiqueu la resposta.

b) Si el conductor i l’espira no es mouen, però la intensitat de corrent que circula pel conductor varia amb el temps tal com indica el gràfic, expliqueu raonadament si s’indueix o no corrent en l’espira en els intervals de temps següents: de 0 a 20 s, de 20 a 80 s i de 80 a 120 s. En quin dels tres intervals de temps el corrent induït ésmés gran? Justifiqueu la resposta.

T 2 (s2)

3

OPCIÓ B

P3) En una regió de l’espai hi ha un camp elèctric constant de mòdul 500 N C–1 dirigit cap avall. Vegeu la figura, en què l’eix z representa la vertical. a) Calculeu les diferències de potencial següents: VA – VB , VB – VC i VA – VC . b) Coŀloquem una partícula carregada, de massa 2,00 g, en el punt C i volem que es mantingui en...