PAU Física 2008 · Setembre · Sèrie 4 · Exercici 2 (Opció A)

Opció A P2) Dues càrregues elèctriques puntuals de +3 μC i –7 μC es troben situades, respec- tivament, en els punts (0, 3) i (0, –5) d’un pla. Calculeu: a) El camp elèctric que creen aquestes càrregues en el punt P(4, 0). b) La diferència de potencial V(O) – V(P), on O és el punt (0, 0). c) El treball que cal fer per a traslladar una càrrega de +5 μC des del punt O(0, 0) fins al P(4, 0). Interpreteu el signe del resultat. NOTA: Les coordenades dels punts s’expressen en metres. DADES: k = 1/(4πε0) = 9 · 109 N · m2 · C–2. Q3) En una experiència de laboratori, mesurem la longitud d’una molla vertical fixa- da per l’extrem superior quan hi pengem diferents masses de l’extrem inferior. A la taula següent hi ha els resultats obtinguts, on ΔL representa l’allargament de la molla quan li pengem de l’extrem inferior una massa m. m (g) 200 300 400 500 600 700 ΔL (cm) 32,7 49,0 65,3 81,7 98,0 114,3 a) Representeu gràficament l’allargament (ordenada) en funció de la força que actua sobre la molla (abscissa). Doneu l’equació de la funció que ajusta els valors experimentals. b) Determineu la constant elàstica de la molla. Expresseu el resultat en les unitats del sistema internacional (SI). DADES: g = 9,81 m/s2. Q4) Un raig de llum de color groc de 580 nm es propaga per l’aire a una velocitat de 3,0·108 m/s i incideix sobre un vidre que té un índex de refracció d’1,55 per a aquesta llum. Calculeu: a) La freqüència de la llum groga en l’aire i la seva velocitat de propagació en el vidre. b) La freqüència i la longitud d’ona de la llum groga en el vidre.

OPCIÓ A P2 a) y r = 2 + 2 = r = 2 + 2 = 3 4 5m ; 4 5 6,4m 1 2 − 3μC q ⋅ 6 3 10 N = 1 = ⋅ 9 ⋅ = E k r 9 10 1.080 C [0,2] 1 2 2 P 1α − q ⋅ 6 7 10 N = 2 = ⋅ 9 ⋅ = E k r 9 10 1.537 C [0,2] 0 α x 2 2 2 6,4 G G G G G E E = + E E E 2 1 1 2 -7μC 4 4 N = + = − = ⋅ − ⋅ = − E E E E cos α E cos α 1.080 1.537 97 [0,3] x 1 x 2 x 1 1 2 2 5 6,4 C 3 5 N = + = − − = ⋅ − ⋅ = − E E E E sin α E sin α 1.080 1.537 1.849 [0,3] y 1 y 2 y 1 1 2 2 5 6,4 C − − ⋅ 6 −⋅ 6 q 3 10 7 10 = = ⋅ 9 ⋅ + ⋅ 9 ⋅ = − b) V k r ; V 9 10 9 10 3.600V [0,4] 0 3 5 − − ⋅ 6 −⋅ 6 3 10 7 10 = ⋅ 9 ⋅ + ⋅ 9 ⋅ = − − = V 9 10 9 10 4.444V [0,4]; V V 844V [0,2] P 0 P 5 6,4 ( ) = −Δ = − − c) treball realitzat pel camp: W q V q V V [0,4]; P 0 ( ) ( ) ( ) = − − = − = −⋅ − 6 ⋅− = ⋅ − 3 W q V V q V V 5 10 844 4,22 10 J [0,4] P 0 0 P realitzat per les forces del camp [0,2] Q3 = a) F mg m (g) 200 300 400 500 600 700 ΔL (cm) 32,7 49,0 65,3 81,7 98,0 114,3 F (N) 1.96 2,94 3,92 4,91 5,89 6,87 [0,2] 120 100 Δ = equació de la recta: [0,3] 80 L 16,7 F 0 1 2 […]