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

Opció B P2) Sobre una taula horitzontal hi ha una massa de 380 g lligada a l’extrem d’una molla de constant recuperadora k = 15 N/m. L’altre extrem de la molla és fix, i el fregament del conjunt és negligible. Desplacem la massa 10 cm des de la posició d’equilibri, tal com es veu a les figures següents, i la deixem anar. Trobeu: a) El període del moviment. b) L’equació del moviment, tenint en compte que quan t = 0 s, la molla està a l’e- longació màxima positiva, com es veu a la segona figura. c) L’energia cinètica de la massa quan passa per un punt situat 2 cm a la dreta de la posició d’equilibri. Les dues qüestions següents tenen format de pregunta d’elecció múltiple. A cada pregunta (tant la 1 com la 2) es proposen tres respostes (a, b, c), de les quals només UNA és correcta. Trieu la resposta que considereu correcta i traslladeu-la al quadern de respostes. Indiqueu-hi el número de la qüestió, el número de la pregunta i, al costat, la lletra que precedeix la res- posta que hàgiu triat (exemple: Q2-2-c). No cal que justifiqueu la resposta. Q3) 1. La imatge d’un objecte produïda per un mirall pla és a) dreta, real, de la mateixa mida i simètrica respecte de la superfície del mirall. b) dreta, virtual, de la mateixa mida i simètrica respecte de la superfície del mirall. c) dreta, virtual, de mida diferent i simètrica respecte de la superfície del mirall. 2. La imatge que forma una lent divergent i prima és sempre a) virtual, dreta i de mida més petita que l’objecte. b) dreta o invertida, segons el lloc on estigui situat l’objecte. c) virtual, dreta i de mida més gran que l’objecte. Q4) Dins d’un camp magnètic constant, un electró descriu un moviment circular i uniforme en un pla horitzontal com el d’aquest paper, amb un sentit de gir com el de les agulles del rellotge. 1. El camp magnètic que obliga l’electró a descriure el moviment circular a) depèn de la velocitat de l’electró. b) és perpendicular a aquest paper i de sentit cap enfora. c) és perpendicular a aquest paper i de sentit cap endins. 2. Podem considerar que, quan gira, l’electró és un corrent elèctric elemental i, per tant, a) crea un camp magnètic, a l’interior de la seva trajectòria, perpendicular al paper i de sentit cap enfora. b) no crea cap camp magnètic. c) crea un camp magnètic, a l’interior de la seva trajectòria, perpendicular al paper i de sentit cap endins.

OPCIÓ B P2 k 15 rad 2 π 2 π = = = = ⇒ = = a) [0,5]; ω T 1s [0,5] ω 6,28 m 0,380 s T ω m 0,380 = = = Si directament escriuen: [1] T 2 π 2 π 1s k 15 ( ) = + b) x A cos ωt θ ( ) = = ⇒ = ⋅+ ⇒ = ⇒ = condicions inicials: [0,4] t 0; x A 0,10 0,10cos ω 0 θ cos θ 1 θ 0rad 0 0 0 ( ) = ⋅ equació del moviment: (en metres) [0,6] x 0,10 cos 6,28 t El problema també es pot resoldre agafant una funció sinus per a l’elongació. En aquest cas, valoreu ( ) = ⋅ + la resolució de forma equivalent a la resolució anterior. x 0,10 sin 6,28 t π 2 1 1 1 = + = c) 2 2 2 [0,5] E mv kx kA 2 2 2 1 1 1 1 15 ( ) = − = ⋅ ⋅ − = ⋅ − 2 2 2 2 2 2 [0,5] mv kA kx 0,10 0,02 7,20 10 J 2 2 2 2 ( ) = = − ⋅ ⋅ Resolució alternativa. v x 0,10 6,28 sin 6,28 t [0,2] en el punt situat a 2cm a la dreta de la posició d’equilibri: ( ) ( ) = ⋅ ⇒ = ⇒ = [0,3] 0,02 0,10 cos 6,28 t cos 6,28 t 0,20 6,28 t 1,37rad velocitat d’aquest punt: ( ) ( ) = − ⋅ ⋅ = − [0,3] v 2cm 0,10 6,28 sin 1,37 0,615m s 1 1 0,380 ( ) 2 = = ⋅ ⋅− = ⋅ − 2 2 [0,2] E mv […]