Soluciones Examen Física

Pruebas Presenciales de Bases Físicas del Medio Ambiente Febrero 2011
Nota: La mayoría de las preguntas de las Pruebas Presenciales, así como de la prueba calificable de evaluación continua, están tomadas de exámenes de Pruebas de Acceso a la Universidad en pasadas convocatorias en diversas Comunidades Autónomas.

Primera Semana
Cuestiones C1.- En un punto de equilibrio estable a) la energíapotencial es cero. b) la energía potencial tiene un máximo. c) la energía potencial tiene un mínimo. La respuesta correcta es la c). Puesto que en un punto de equilibrio la fuerza es cero, el potencial debe tener un máximo o un mínimo. Si el potencial tiene un mínimo, cualquier desviación respecto al mismo da lugar a una fuerza dirigida hacia dicho punto, que por lo tanto es estable. V la sección3.5 de la Unidad Didáctica y el Material er Complementario del Capítulo 3 C2.- El flujo de campo magnético a través de una superficie esférica cerrada es a) proporcional al número de dipolos magnéticos encerrados por la superficie. b) nulo. c) proporcional al cuadrado del radio de la superficie esférica. La respuesta correcta es la b). Las líneas de campo magnético no empiezan ni terminan enningún punto pues no existen cargas magnéticas aisladas. Para cualquier superficie cerrada el mismo flujo saliente que entrante. V er sección 11.1 de la Unidad Didáctica.

C3.- Si en un material la magnetización tiene siempre signo contrario al del campo magnetizador, a) el material es paramagnético b) el material es diamagnético c) el material es ferromagnético La respuesta correcta es la d). Eldiamagnetismo es un efecto de la inducción en sustancias que no tienen momentos magnéticos moleculares permanentes. V sección 9.7.1 y sección 10.6 de la Unidad Didáctica. er C4.- Un cuerpo está totalmente sumergido en un lago. Cuando la presión en la superficie del lago aumenta: a) el empuje hidrostático que experimenta el cuerpo aumenta b) el empuje hidrostático permanece invariable c) el empujehidrostático disminuye. La respuesta correcta es la b). Por el principio de Pascal, el aumento de presión se transmite por igual a todos los puntos del agua del lago. El empuje hidrostático depende de las diferencias de presión a diferentes profundidades. Como estas diferencias de presión no cambian, tampoco lo hace el empuje. V sección 14.3 de la Unidad Didáctica. er Problemas P1.- Dentro de uncilindro provisto de un pistón móvil hay 2 moles de un gas ideal monoatómico a una temperatura inicial de 20o C. Se suministra calor a presión constante por valor de 500 J. Hallar: (a) el incremento de temperatura del gas; (b) el trabajo realizado por el gas; (c) el cociente entre los volúmenes inicial y final ocupados por el gas.

(Datos: constante de los gases R = 8,31 J/(mol.K); coeficienteadiabático de un gas monoatómico γ = CP /CV = 5/3.) Sol: a) De CP /CV = 5/3, válida para un gas perfecto monoatómico, y la relación general entre calores específicos CP − CV = R, válida para cualquier gas perfecto, es inmediato deducir que, para un gas monoatómico, CV = 3R/2 y CP = 5R/2. Entonces el calor suministrado al gas a presión constante es 5R Q 500 J Q = nCP ∆T = 2 ∆T = 5R∆T ⇒ ∆T = = = 12, 03 K2 5R 41, 55 J/K b) Puesto que la presión permanece constante durante el proceso, el trabajo realizado por el gas puede escribirse Z Z
V2 V2

W =

P dV = P

dV = P ∆V = nR∆T

V1

V1

y por lo tanto

W = nR

2Q Q = = 200 J 5R 5

c) El cociente entre los volúmenes es T2 ∆T 12, 03 V2 = =1+ =1+ ' 1, 04 V1 T1 T1 293, 16 P2. Una cuerda de una guitarra tiene una longitud de 60 cm ydensidad lineal de masa μ = 5 · 10−3 kg/m vibra con una frecuencia de 330 Hz en el modo fundamental. a) ¿Cuál es la velocidad de propagación de las ondas en la cuerda? b) ¿Cuál es la tensión de la cuerda? c) ¿En qué punto (refiéralo a cualquiera de los dos extremos) se debe presionar la cuerda para producir una nota de 390 Hz de frecuencia. d) Si se produce con la guitarra un sonido de 10−6 W de...