En esta página encontrarás la resolución paso a paso de los ejercicios de Física del modelo 3 del examen de junio de la PAU UIB 2026. Se incluyen problemas resueltos de gravitación, campo eléctrico, campo magnético, óptica, ondas electromagnéticas, efecto fotoeléctrico y física nuclear.
Este modelo corresponde a los alumnos que realizaban el examen de Física coincidiendo con otro examen y, según se indica en el enunciado, no aparece resuelto en la web de la UIB.
Ejercicio 1: Gravitación
Responda a y b.1 o b.2.
a) La masa del Sol es 1047 veces la masa de Júpiter. Calcule la distancia, en unidades astronómicas, desde Júpiter hasta el punto P donde las atracciones gravitatories de Júpiter y el Sol se cancelan cuando el planeta se encuentra a 5 ua del Sol. 1 punto
Buscamos un punto entre el Sol y Júpiter en el que . En dicho punto lo svectores campo tendrán sentido sopuestos y por tanto basta con que sus magnitudes sean iguales
siendo las distancia s del Sol al punto P y de P a Júpiter. Además tenemos que
Solución: 0.150 u.a.
b.1) Dos arcos de la órbita de Júpiter, la órbita del cometa Encke y las órbitas de los planetas interiores del sistema solar, se han representado a escala en la figura.

El perihelio del cometa Encke se encuentra a 0,338 ua, y el afelio, a 4,10 ua. El último paso del cometa por el perihelio fue el 22 de octubre de 2023. Calcule el periodo orbital del cometa usando una de las leyes de Kepler y el año y el mes del próximo paso del cometa por el perihelio, 1 punto
| Mes | ene | feb | mar | abr | may | jun | jul | ago | sep | oct | nov | dic |
| Días | 31 | 28 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 | 31 | 30 | 31 | 30 | 31 |
Para una órbita circular tenemos que
Este resultado también es válido para una órbita elíptica, siendo a el semieje mayor de la órbita elíptica que es la semisuma del afelio y perihelio. Por tanto
Desde el 22 de octubre de 2023 más 3 años y 115 días sería 22 de octubre de 2026 más 115 días y acabaríamos en febrero de 2027.
Solución: febrero de 2.027
b.2) ¿Es nula la energía potencial gravitatoria de un asteroide en el punto P donde las atracciones de Júpiter y el Sol se cancelan?
Si responde afirmativamente, justifique por qué es nula.
Si responde negativamente, calcule la energía potencial gravitatoria de un asteroide de 1500 kg cuando se encuentra a 4,85 ua del Sol y 0,15 ua de Júpiter. 1 punto. Use para este cálculo Mj = 1,9 x1027 kg, Ms = 2,0×1030 kg.
Que las fuerzas de atracción debidas al Sol y a Júpiter se cancelen en P no implica que la energía potencial en dicho punto sea cero. Tomando como criterio que la energía potencial es cero en el infinito, la energía potencial será negativa y será la suma de las energías potenciales debidas al Sol y a Júpiter.
Solución:
Ejercicio 2: Campo eléctrico
2. Responda a y b
a) Calcule el campo eléctrico en el punto A generado por tres cargas puntuales situadas en los vértices de un triángulo como muestra la figura. Exprese el vector campo en el sistema de coordenadas indicado en la figura. 1 punto

Repesentamos el campo creado por cada una d elas cargas en el punto A. Recordamos que el campo creado por una carag tienen la dirección d el arecta que une la carga con el punto. El sentido es hacia la carga si esta es negativa o alejándose de la carga si es positiva.

El módulo del campo creado por cada carga será . Para hallar el campo total aplicamos el principio de superposición haciendo la suma vectorial de los tres vectores campo.
Calculamos el módulo del campo de cada una de las cargas y hacemos la suma vectorial de los campos individuales para hallar el campo total. Dado que y resulta que .

Solución:
b) Tres cargas puntuales diferentes a las anteriores, situadas en los vértices de un triángulo como en el apartado anterior, generan un campo eléctrico en el punto A que tiene la dirección del vector (30, 36). ¿Qué ángulo, en grados, forma el campo eléctrico en el punto A con el eje x? 0,5 puntos
El campo eléctrico tiene la dirección del vector (30,36), por tanto , por tanto
Solución: 50.2º
Ejercicio 3: Campo magnético
3. Responda a.1 o a.2.
a.1) Dos tipos de partículas se inyectan con una velocidad inicial vo de 567 m/s en una región donde el campo magnético B es uniforme y de 126 mT. Las partículas tienen la misma masa m, pero cargas eléctricas q1 y q2 diferentes. Las orientaciones de la velocidad inicial y del campo magnético se muestran en la figura.

(i) Las partículas de tipo 1 siguen la trayectoria que llega al punto A1. Determine el cociente |q1/m|, en C/kg, a partir de la trayectoria. 0,5 puntos
Conocemos el diámetro de la trayectoria circular que es de 72 cm. Teniendo en cuenta la ley de Lorentz la fuerza sobre la carga es perpendicular al plano que determinan y , por tanto es horizontal y está dirigida hacia la derecha. Como la fuerza sobre la carga es perpendicular a la velocidad, su único efecto es cambiar la dirección de la misma sin modificar su módulo o magnitud. Por tanto dicha fuerza será igual al producto de la masa por la aceleración centrípeta. Dado que la magnitud de la acleración centrípeta es , siendo R es la radio de la trayectoria circular, tenemos
Solución:
(ii) Las partículas de tipo 2 siguen la trayectoria que llega al punto A2. Es el valor absoluto de q2 mayor o menor que el valor absoluto de q1? Justifique la respuesta. 0,5 puntos
De la relación anterior , despejando
Como las partículas tienen la misma velocidad y masa, y están en el mismo campo B
Es decir el radio es inversamente proporcional a la carga, por tanto y como |, deducimos que .
Solución: .
(iii) Se cambia la intensidad del campo magnético. La trayectoria de las partículas de tipo 1 es tangente a línea L. ¿Cuál es ahora la intensidad del campo magnético? 0,5 puntos
De la relación anterior , tenemos que
Solución:
a.2) Dos hilos conductores paralelos están separados 28 mm. La intensidad del campo magnético en los puntos de la recta media (recta equidistante de los hilos) es de 0,27 mT cuando las corrientes tienen el mismo sentido, y 0,45 mT cuando tienen sentidos contrarios. Los símbolos y indican el sentido del campo.

(i) ¿Es I2 mayor que I1? Calcule las intensidades I1 e I2. 0,75 puntos
En el primer caso, el campo que crea la corriente I2 es un campo que entra en el papel, mientras que I1 crea un campo que sale del papel. El campo resultante es la diferencia de ambos, el cual resulta que tiene sentido entrante. Esto nos indica que la magnitud de y por tanto .
Teniendo en cuenta la magnitud del campo creado por un hilo muy largo a una distancia r viene dado por podemos plantear el sistema de ecuaciones
Sumando ambas ecuaciones resulta
Haciendo la diferencia
Solución:
(ii) El módulo, en mN/m, y la orientación de la fuerza magnética por unidad de longitud entre los hilos en los dos casos. 0,75 puntos
Si no cambian las corriente la fuerza tendrá la misma magnitud en ambos casos y solo cambiará el sentido de la fuerza. En el caso de las dos corrientes con el mismo sentido, la fuerza será atractiva y en el caso de las corrientes con sentidos opuestos la fuerza será repulsiva. La fuerza vienen dada por
Al ser , su magnitud vendrá dada por
siendo 2r la separación entre ambos hilos.
Solución:
Ejercicio 4:Ondas y óptica
4. Responda a y b.1 o b.2
a) Dibuje la representación gráfica de una lente delgada divergente, marcando la posición del foco imagen a 4 cm de la lente, y una flecha de 3 cm perpendicular al eje óptico con la base a 5 cm de la lente. Trace los tres rayos principales para determinar la imagen de la flecha con línea contínua, y las líneas de referencia con línea discontínua. 1 punto

b.1) Se fotografia un jugador de baloncesto con una cámara antigua que tiene un objectivo que es una lente convergente delgada con distancia focal de +16,5 cm. La imagen se forma sobre una placa de 10 cm x 15 cm como muestra la figura adjunta. Determine la altura del jugador y la distancia de la placa fotográfica a la lente de la cámara. Tenga presente que el diámetro de una pelota de baloncesto es de 24 cm y que la imagen creada per la lente está invertida. 1,5 puntos

El aumento lateral para la fotografía es el mismo para todos los elementos fotografiados, siempre que queden en el mismo plano. Concemso el diámetro real de la pelota de basket, por tanto, trabajando en centímetros y teniendo en cuenta que la imagen es invertida
Haciendo uso de la ecuación de las lentes y el aumento lateral
Solución:
b.2) Una onda electromagnética de 2439 MHz se desplaza por el aire hacia la derecha en la dirección del eje x. La amplitud del campo eléctrico es de 2 N/C. El campo eléctrico en t = 0 tiene un máximo en x = 0. Calcule:
(i) El valor del campo eléctrico en x = 80,5 mm cuando t = 0,2 ns. 0,75 puntos
Se trata de una onda armónica que viaja hacia la derecha a lo largo del eje x, por tanto es del tipo
Como el campo es máximo en x = 0 en t= 0
Además tenenos la frecuencia 2439 MHz que junto con la velocidad de propagación nos permite calcular la frecuencia angular y el vector de onda k
Por tanto
En x = 80,5 mm cuando t = 0,2 ns
Solución:
(ii) El valor del campo eléctrico en x = 0 cuando el campo es máximo en x=80,5 mm. 0,75 puntos
Si el campo es máximo en x=80.5 mm, entonces
Tomando por ejemplo el valor de k =0, resulta que el instante es
En este instante en x = 0 el campo valdrá
Solución:
Ejercicio 5: Física moderna.
5. Responda a.1 o a.2
a.1) Se iluminan con las mismas luces tres placas: una de silicio, una de aluminio y una de cobre.
(i) Una de les placas no emite electrones por efecto fotoeléctrico. Identifique la placa considerando únicamente la función de trabajo de cada material. Justifique la respuesta. 0,75 puntos
La placa que no presenta fotoemisión será aquella que tenga la mayor función de trabajo. De la tabla proporcionada en el examen tenemos los trabajos de extracción Si 3.59 eV, Al 4.08 eV y Cu 4.70 eV, por tanto se trataría del cobre.
Solución: Cu
(ii) Calcule la velocidad máxima de los electrones emitidos por la placa de aluminio cuando se ilumina con luz de 300 nm. 0,75 puntos
Aplicando la conservación de la energía
Solución: velocidad máxima 148 km/s aproximadamente
(iii) La figura muestra la velocidad máxima de los electrones emitidos por una de las placas cuando se ilumina con cinco luces diferentes, representada en función de la longitud de onda de la luz. ¿De qué material está hecha la placa? Justifique la respuesta. 1 punto

Aplicando la conservacion d ele energái paar el efecto fotoeléctrico tenemos que
De la gráfica se obtiene que la longitud de onda umbral es ya que para ella la velocidad máxima de los fotoelectrones es nula. Sustituyendo en la relación anterior obtendremos el trabajo de extracción, que nos permitirá identificar el metal.
Mirando la tabla de trabajos de extracción vemos que se trata del cobre.
Solución: Cobre
a.2) Los primeros celtas llegaron a la zona de Stonehenge hacia el año 600 antes de nuestra era. En 1950, fragmentos de carbón vegetal de hogueras encendidas por los constructores dieron una actividad radioactiva del carbono 14 que era un 54,0% de la actividad de una muestra de madera de 1950.

(i) Date la muestra de carbón vegetal. 1 punto
A partir de la ley para la actividad de una muestra radiactiva, podremos datar la edad de la muestra de madera
En el formulario del examen aparece el valor del periodo de semidesintegración del carbono 14 . sustituyendo en al expresión anterior
Solución: 5090 años
(ii) Explique si el resultado es compatible con la construcción de Stonehenge por parte de los pueblos celtas. 0,25 puntos
600 años antes de nuestra era son aproximadamente 2600 años, por tanto el carbón vegetal de la hoguera era anterior a la construcción.
Solución: No es compatible.
(iii) Fragmentos de los megalitos (piedras grandes) de Stonehenge, ¿también sirven para la datació con carbono 14? 0,5 puntos
No, no podríamos datar cuando se tallaron las rocas ya que estas no son seres vivos que incorporan . El método de datación con carbono 14 es exclusivo de origen biológico, como madera, huesos o carbón vegetal.
Solución: No sirve
(iv) Si la actividad de una muestra de carbón en 1950 era un 54,0% de la inicial, ¿qué porcentaje de la inicial tiene la muestra en 2026? 0,75 puntos
Nuevamente a partir de ley para la actividad y sabiendo que han pasado 5090 + (2026-1950) =5166 años
Solución: 53,5 %
