16 may. 2018

FÍSICA 2º BACHILLERATO: Cómo preparar el examen de la EvAU

Actualizado para el curso 2018-2019.

¡Enhorabuena! Si estás leyendo esto seguramente es porque acabas de aprobar 2º de bachillerato, ese curso infernal que ha sido diseñado por alguien que, claramente, no fue un buen estudiante. No hay duda de que, si lo hubiese sido, sabría que en las 24 horas que dura el día no da tiempo a estudiarlo todo. Los que deliberadamente se han dejado siempre cosas por estudiar no saben a qué me refiero.

Lo primero que tienes que saber es que una cosa es saber física, y otra bien distinta es estar preparado para sacar la máxima nota en el examen de la EvAU. Por supuesto, hay una intersección no vacía entre las cosas que hay que hacer para dominar la física y las que hay que hacer para preparar este examen. Pero no te engañes a ti mismo. Ni el hecho de que no estés en condiciones óptimas para maximizar la calificación en esta prueba significa que tus conocimientos de física sean deficientes, ni tampoco te vayas a creer que tienes un buen nivel de física sólo porque hayas sacado un 10 en la EvAU (si en tu centro te han preparado solamente para afrontar el examen de la EvAU, pero no te han enseñado física, lo sufrirás el año que viene en la universidad). Este post te proporciona una guía para preparar de la mejor forma posible el examen de la EvAU. Si lo que buscas es la receta mágica para aprender física, te va a ser más útil este otro artículo.

Lo segundo que tienes que saber es que el examen de Física de la EvAU no es obligatorio. Comprueba si la Física pondera 0,2 para el grado que quieres estudiar. Si es así, analiza si merece la pena matricularte en Física en la EvAU y dedicarle tiempo a prepararla en detrimento de otras asignaturas. Por ejemplo, si tu calificación en la asignatura de Física de 2º de bachillerato es un 5 o un 6, mi consejo es que te matricules para la EvAU en otra asignatura en la que tengas posibilidades de obtener una mejor nota. Aunque hay fluctuaciones grandes, lo normal es que, en promedio, saques en la EvAU un punto menos de la nota que sacaste en la asignatura de Física, ya que en la asignatura se valora el trabajo de todo el año y en la EvAU te la juegas todo a un examen. Si sacas un 4,9 en el examen de Física de la EvAU, será como si no lo hubieras hecho. No te va a ponderar nada. Por eso puede ser mejor que elijas otra asignatura para la EvAU. Pero, si coges Física, a muerte con ella.

De acuerdo con la legislación vigente, los ejercicios se basarán en el currículo oficial de la asignatura de Física 2º de bachillerato establecido en el Decreto 52/2015, de 21 de mayo, y de acuerdo con los artículos 6, 7 y 8 y las matrices de especificaciones evaluables expresadas en la Orden ECD/1941/2016. No obstante, en las reuniones de coordinación se da de palabra información más detallada, que intento resumir aquí. Básicamente, lo que se pregunta desde que entró en vigor la LOMCE es la intersección entre lo que se preguntaba con la ley anterior y el contenido de la Orden ECD/1941/2016.

Estructura de la prueba

  • La prueba consta de dos opciones A y B, cada una de las cuales incluye cinco preguntas. El alumno deberá elegir la opción A o la opción B. Nunca se deben resolver preguntas de opciones distintas. El examinador sólo corregirá la opción que primero se encuentre. Por ello es muy importante que no cambies de opción en mitad del examen.
  • Cada una de las cinco preguntas de las que consta cada opción es de un bloque distinto. Es decir, hay una pregunta de gravitación, otra de electromagnetismo, otra de ondas, otra de óptica y otra de Física moderna (aunque no está bien delimitado qué ejercicios corresponden a ondas y qué ejercicios a óptica). Por tanto, no te puedes dejar ningún bloque sin estudiar.
  • Cada una de estas 5 preguntas suele estar formada por 2 apartados, de 1 punto cada uno, o, en casos más raros, por 4 apartados de 0,5 puntos cada uno. En las preguntas que consten de más apartados, la calificación máxima será la misma para cada uno de ellos (desglosada en múltiplos de 0,25 puntos) hasta sumar los 2 puntos que vale la pregunta.
  • Se podrá (y deberá) hacer uso de calculadora científica no programable y de una regla. En este enlace puedes consultar qué calculadoras admiten.
  • Las 5 preguntas problemas o cuestiones. Las cuestiones son, en la mayoría de los casos, problemas más cortos, un poco más teóricos y más sencillos. También se pueden preguntar definiciones, enunciados de leyes o demostraciones, o bien un verdadero o falso (donde hay que justificar la respuesta tanto si la frase es verdadera como si es falsa). La tendencia en los próximos años es ir metiendo más preguntas teóricas, a que hasta ahora casi todo eran problemas.
  • Dispones de una hora treinta minutos para realizar la prueba. Es un tiempo suficiente pero justo. Por ello, ve al grano y no trates de hacer en sucio los problemas para luego pasarlos a limpio.

Criterios de calificación

  • Las preguntas deben contestarse razonadamente valorando en su resolución una adecuada estructuración y el rigor en su desarrollo. Deja claro, por tanto, los pasos que sigues para llegar al resultado y la estructura lógica de tus razonamientos.
  • Se valorará positivamente la inclusión de pasos detallados, así como la realización de diagramas, dibujos y esquemas. Recuerda que un buen dibujo te va a facilitar a ti el no equivocarte al resolver el problema y va a facilitar al corrector el entender lo que has hecho.
  • En la corrección de las preguntas se tendrá en cuenta el proceso seguido en la resolución de las mismas, valorándose positivamente la identificación de los principios y leyes físicas involucradas. Por ello, siempre que uses una ley o principio físico, indícalo y pon la fórmula, antes de sustituir los números o deducir conclusiones.
  • En la resolución de cada problema sólo puedes utilizar los valores numéricos de las constantes que te dan como dato. No tienes que saberte ninguna de memoria, salvo cosas muy evidentes como, por ejemplo, el índice de refracción el aire. Si no se te ocurre cómo resolver el problema con los datos que te dan, puedes utilizar alguna constante que te sepas de memoria, pero entonces no se puntuará la pregunta completa.
  • Se valorará la destreza en la obtención de resultados numéricos y el uso correcto de las unidades en el sistema internacional, aunque no es obligatorio dar el resultado en unidades del SI si queda más claro en otras unidades. Acuérdate de redondear con 3 cifras significativas (6 en los problemas de defecto de masa y en todos aquellos en los que haya que restar números parecidos, ya que eso hace que perdamos cifras significativas y tenemos que garantizar que al final quedan el menos 3 vivas). Un error numérico resta en el apartado que se comete, pero no en los siguientes, a no ser que dé lugar a un resultado disparatado. Si el resultado es disparatado el alumno debe ser capaz de darse cuenta de que lo es e indicarlo.
  • Recuadra bien los resultados de cada apartado y acompáñalos de una breve frase para que quede claro que sabes a lo que estás respondiendo. Por ejemplo, no te limites a recuadrar "t=6,51•105s". Acompáñalo de la frase: "El tiempo que tarda la muestra en reducirse al 80% es t=6,51•105s".
  • Se corrige en múltiplos de 0,25. Ten cuidado porque esto hace que pequeños errores tengan una penalización mayor de lo que les corresponde.

Información y problemas resueltos bloque por bloque


Aquí puedes encontrar información específica sobre qué problemas y cuestiones en concreto te pueden preguntar en la Comunidad de Madrid. El examen de este año es bastante probable que contenga problemas y cuestiones muy parecidas a las de los últimos años, que se encuentran resueltos en:
Esta web, de Enrique García, es, además de magnífica, muy completa. Las soluciones que contiene son muy útiles para que, cuando hagas los problemas de los exámenes de los últimos años en casa, puedas comprobar si te coinciden los resultados numéricos, pero no las tomes como guía sobre cómo se debe responder en la EvAU. Para eso, sigue las indicaciones del apartado anterior. Si encuentras algún error en alguna solución o tienes alguna sugerencia de mejora, envía un email a Enrique. SE RECOMIENDA ENCARECIDAMENTE HACER TODOS LOS PROBLEMAS DE LOS ÚLTIMOS 4 AÑOS ANTES DE PRESENTARSE A LA EvAU DE ESTE AÑO.

Mecánica y gravitación


Entra:

  • Saber distinguir bien qué magnitudes son escalares (por ejemplo, el potencial gravitatorio) y qué magnitudes son vectoriales (por ejemplo, la intensidad de campo gravitatorio). Aplicar bien el principio de superposición a estas magnitudes. Las primeras se suman como números y las otras como vectores. No olvidar dejar claro que sabéis que la magnitud que piden es escalar o vectorial y, en este último caso, no os limitéis a dar sólo el módulo (salvo que lo que pida sea una velocidad orbital, entonces sí se puede dar sólo el módulo, porque la dirección cambia continuamente con el tiempo).
  • Problemas en los que se da un número finito de masas puntuales en distintos puntos de un plano y se pide calcular la intensidad de campo gravitatorio o el potencial en algún punto, y el trabajo (no conservativo) que tenemos que realizar para que una masa vaya de un punto a otro (o bien piden el trabajo que realiza el campo gravitatorio, atentos al enunciado en cada caso).
    • Si piden el trabajo "que realiza el campo", entonces lo que hay que calcular es el incremento de energía potencial y cambiarlo de signo. 
    • Si piden el trabajo "necesario", entonces hay que calcular el trabajo no conservativo, que es igual al incremento de la energía mecánica. Por tanto, habría que tener en cuenta tanto la energía potencial como la energía cinética. Si no se dice nada sobre las energías cinéticas iniciales o finales, podemos suponer que son cero, pero si se trata de objetos están en órbita, SE ESTÁN MOVIENDO, tienen energía cinética y no nos podemos olvidar de ella.
  • Problemas de movimientos de planetas y satélites. En casi todos habrá que suponer que la órbita es circular, con lo que la fuerza gravitatoria actúa como fuerza centrípeta y se pueden igualar ambas expresiones. No os van a pedir cálculos con trayectorias elípticas, ni parabólicas ni hiperbólicas, a no ser que se puedan resolver de forma sencilla aplicando la conservación de la energía o del momento angular. Aunque las leyes de Kepler han pasado a 1º de bachillerato, podrías necesitarlas en estos problemas. La 3º sólo entra para movimientos circulares y hay que demostrarla para poder usarla. Tampoco van a pedir explícitamente calcular el momento angular porque eso con la LOMCE pasó a 1º de Bachillerato.
  • Cuestiones sobre la energía necesaria para poner una satélite en órbita, o para mandarlo al infinito (velocidad de escape), etc.
  • En el caso de órbitas elípticas, podrían pedir aplicar la ley de conservación de la energía para calcular la velocidad en un punto sabiendo la velocidad en otro punto.
No entra:
  • La relación entre el periodo de un péndulo y la intensidad del campo gravitatorio en el lugar donde esté ese péndulo. Antes sí lo podían preguntar, pero con la LOMCE pasa a 1º de bachillerato.
  • Calcular la intensidad de campo eléctrico aplicando el gradiente (cambiado de signo) al potencial
  • La ley de Gauss para el campo gravitatorio (pero sí entra la de Gauss para el campo eléctrico)
  • Problemas con masa variable

Interacción electromagnética


Entra:

  • Saber distinguir bien qué magnitudes son escalares (por ejemplo, el potencial eléctrico) y qué magnitudes son vectoriales (por ejemplo, el campo eléctrico y el campo magnético).  Aplicar bien el principio de superposición a estas magnitudes.
  • Problemas en los que se da un número finito de cargas puntuales en distintos puntos de un plano y se pide calcular la intensidad de campo eléctrico o el potencial en algún punto, y el trabajo (no conservativo) que tenemos que realizar para que una carga vaya de un punto a otro (o bien piden el trabajo que realiza el campo eléctrico, atentos al enunciado en cada caso).
    • Si piden el trabajo "necesario", entonces hay que calcular el trabajo no conservativo, que es igual al incremento de la energía mecánica.
    • Si piden el trabajo "que realiza el campo", entonces lo que hay que calcular es el incremento de energía potencial y cambiarlo de signo. 
  • Problemas como los del punto anterior, pero metiendo uno o varios planos infinitos paralelos.
  • La ley de Gauss para el campo eléctrico y su aplicación para calcular el campo creado por una carga puntual, un plano infinito o una esfera cargada.
  • La ley de Ampere y su aplicación para calcular el campo magnético creado por un hilo de corriente rectilíneo infinito o por un solenoide largo en su interior. Si preguntaran por el campo creado por una sola espira de corriente no puede hacerse con la ley de Ampere, pero sólo lo preguntarían en su centro, con lo que fácilmente puedes integrar la expresión del campo magnético creado por un elemento infinitesimal de corriente.
  • Cálculo de la fuerza por unidad de longitud sobre/entre hilos de corriente rectilíneos infinitos.
  • Movimiento de partículas cargadas en campos eléctricos y/o magnéticos Esto incluye el típico problema en el que, si la velocidad es perpendicular al campo magnético, la trayectoria será circular. El radio de giro no se debe calcular poniendo la fórmula de memoria. Se debe calcular simplemente sabiendo que la fuerza magnética actúa como fuerza centrípeta, e igualando ambas expresiones.
  • La ley de Ohm sólo como herramienta para pasar de V a I y viceversa. En el mundo artificial de la EvAU todos los conductores son óhmicos. Cuando termines el examen acuérdate de volver al mundo real. Si no, correrás el peligro de convertirte en uno de esos neoliberales que quieren reducir la educación a un simple entrenamiento para aprobar exámenes estandarizados.
  • Problemas sencillos de inducción electromagnética. Esto incluye el funcionamiento de un generador de corriente alterna y de los transformadores.
No entra:

  • Distribuciones cilíndricas de cargas y/o corrientes.
  • Hilo rectilíneo infinito cargado.
  • Condensadores ni problemas electrostáticos con conductores. Pero un problema con dos planos infinitos paralelos cargados con cargas opuestas sí puede caer, aunque no tienes que saber que eso es un condensador ni te van a pedir que calcules su capacidad.
  • Circuitos de corriente alterna, aunque sí os pueden pedir calcular la intensidad de corriente alterna generada por un alternador o la obtenida mediante un transformador.
  • Unificación de Maxwell
  • Autoinducción
  • Transformadores.
  • Instrumentos de medida.
  • Calcular el momento magnético de una espira o de un electroimán.

Ondas


Entra:

  • Dominio de las expresiones matemáticas del movimiento armónico simple (mvas) y de las ondas planas monocromáticas (¡y no confundir una con la otra!). Hay que tener mucho cuidado con el cálculo de la fase inicial porque a veces las ecuaciones con senos y cosenos tienen más de una solución y hay que ver cuál de todas ellas se ajusta a los datos que nos dan. El valor que calculéis de la fase inicial va a depender del convenio (con senos, cosenos, de kx-wt o de wt-kx) que utilicéis. Por ellos, al empezar a resolver el problema, escribe la expresión matemática concreta de la onda para que el corrector vea qué convenio estás utilizando. Ten en cuenta si la onda se propaga hacia la derecha o hacia la izquierda. 
  • Cálculo de la potencia e intensidad de una onda sólo para el sonido, y también del nivel de intensidad sonora, también llamado sonoridad (hay que saber manejar bien los decibelios). Si os ponen varias fuentes en el mismo punto del espacio, se supone que no son coherentes, con lo que no va a haber fenómenos de interferencia y lo que se suma es la energía emitida (por tanto, se suman las potencias emitidas), pero nunca se deben sumar los decibelios.
  • Problemas cuantitativos de reflexiones y refracciones (incluyendo ángulo límite y su aplicación a fibras ópticas)
  • De efecto Doppler, interferencia, difracción y ondas estacionarias, si se pregunta algo, será alguna cuestión sólo cualitativa para saber si entendéis estos fenómenos.
No entra:

  • Problemas de resortes. Cálculo de la posición de equilibrio y de las oscilaciones en torno a éste, suponiendo siempre que se cumple la ley de Hooke y que, por tanto, el movimiento es una mvas, salvo que haga falta hacer estos cálculos en un problema de ondas. Con la LOMCE, el movimiento vibratorio pasó a 1º de bachillerato. No obstante, el mvas sí puede entrar como parte de un problema de ondas armónicas.
  • Cálculos cuantitativos de efecto Doppler, interferencia, difracción y ondas estacionarias
  • Contaminación acústica

Óptica


Entra:

  • Dispersión de la luz: ser capaz de hacer cálculos de refracción en prismas en los que el índice de refracción es distinto para cada color utilizando la ley de la refracción con distintas longitudes de onda. En ese caso te darían qué índice de refracción tiene el medio para cada color y no hay que usar las fórmulas de los prismas. Lo único que hay que hacer es aplicar la ley de Snell a cada una de las dos intersecciones.
  • Calcular la longitud de la onda de una onda EM al entrar en un medio distinto del vacío, y su velocidad de propagación.
  • Espejo plano.
  • Lentes delgadas y combinación de éstas. Cálculo de la naturaleza, posición y tamaño de la imagen.
  • Instrumentos ópticos que involucran una o dos lentes: lupa, microscopio,  telescopio y cámara fotográfica (si cae, por ejemplo, un microscopio o un telescopio, te dicen de qué dos lentes están hechos).
  • El ojo humano y los problemas de la visión: miopía, hipermetropía, presbicia o vista cansada, astigmatismo. 
No entra:

  • Problemas en los que haya que utilizar la ecuación del prisma óptico
  • Dioptrio esférico
  • Espejos esféricos (Cálculo de la naturaleza, posición y tamaño de la imagen y del aumento lateral). Mejor que no sepáis por qué los han quitado, si queréis tener buena imagen de cómo funciona la administración educativa.

Física moderna


Entra:

  • Los postulados de la relatividad especial. Pero no hace falta saberse las transformaciones de Lorentz ni las fórmulas de suma de velocidades ni van a pedir nada de dilatación temporal o contracción de longitudes.
  • A veces piden calcular esa aberración que ellos llaman "masa relativista".  Si lo piden, haz el cálculo para que se queden contentos, pero no utilices ese "concepto" para resolver ningún problema porque indice a error porque en relatividad el cociente entre fuerza y aceleración es distinto en la dirección de la velocidad y perpendicular a ella.
  • Energía en reposo, energía cinética relativista y su relación con la cantidad de movimiento relativista.
  • Energía de enlace en los núcleos atómicos: cálculo del defecto de masa.
  • Conocer lo básico de las emisiones radiactivas alfa, beta y gamma y la diferencia entre fisión y fusión nuclear, pero no van a preguntar ningún problema en el que haya que poner ni ajustar la ecuación de ninguna reacción nuclear.
  • Problemas de aplicación de la ley de desintegración radiactiva.
  • Conocer qué es el positrón y las demás antipartículas.
  • Longitud de onda de De Broglie de partículas, átomos e iones y potenciales de frenado.
  • Problemas de efecto fotoeléctrico
No entra:

  • Las relaciones de incertidumbre.
  • Cualquier otra cosa de este bloque que no sea lo que preguntan siempre.

Algunos consejos generales


  • Duerme bien durante el desarrollo de las pruebas y las semanas anteriores. Es mejor haber tenido menos tiempo para repasar que no haber tenido el tiempo suficiente para dormir y descansar.
  • No tomes drogas ni abuses del café. El rendimiento intelectual del ser humano es más alto sin estas sustancias (y tu salud te lo agradecerá). La selectividad dura varios días y tu cuerpo podría decir basta antes de que acabe si tomas sustancias que lo fuercen.
  • No te aprendas de memoria todas las fórmulas que hacen falta para resolver los problemas. Un pequeño cambio en el enunciado de un problema puede hacer que la fórmula que habías memorizado ya no sirva. Por ello, en lugar de eso, apréndete bien las leyes y principios fundamentales y cómo utilizarlos para deducir rápidamente las demás fórmulas.
  • Lee bien los enunciados y contesta sólo a lo que te preguntan.
  • Lee primero el tipo de preguntas que te hacen en cada una de las dos opciones que te proponen, y elige aquella en la que crees que vas a sacar mejor nota. Si tu objetivo es sólo aprobar, elige la opción en la que haya mayor número de problemas fáciles. Si tu objetivo es sacar nota alta, elige la opción en la que haya menos apartados que no sepas bien cómo hacer.  En caso de duda, no pierdas tiempo decidiendo y elige una al azar.
  • Deja bien claro al examinador que corrige tu examen que entiendes perfectamente la situación física que te están planteando y que tienes claro cómo resolver el problema. Por ejemplo, empieza los problemas de efecto fotoeléctrico con la frase "Cada fotón arranca, si tiene energía suficiente, un solo electrón". Así, aunque cometas errores en esta resolución, no se te penalizará con el total del valor de la pregunta.
  • Siempre que termines un apartado echa un vistazo al orden de magnitud de los resultados numéricos que has obtenido y a su signo. Si te ha salido algo absurdo, busca el error y, si no tienes tiempo, deja bien claro que sabes que el resultado que has obtenido es una barbaridad pero que no has podido encontrar dónde está el error.
  • Confía en todo lo que has estudiado este año. Eso te dará tranquilidad.

¡Mucha suerte!

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