LIBRETA DE ACTIVIDADES DE 4º DE ESO FÍSICA Y QUÍMICA.
La libreta de clase debe contener los resúmenes teóricos impartidos por el profesor a lo largo del curso y las actividades que se han realizado en la clase, algunas son de las relaciones de problemas que ha dado el profesor y que se encuentran en la página web de la asignatura:
https://sites.google.com/site/fisicayquimicaieslazafra/cinematica-1
El resto de las actividades se han realizado del libro.
A continuación se indican las actividades y resúmenes que se han realizado a lo largo del curso y que se pueden encontrar en la página web de la asignatura o en el libro. Muchas actividades vienen con las soluciones para facilitar la tarea del alumn@ pero se debe hacer detalladamente cada ejercicio.
Las actividades serían :
CINEMÁTICA 1) Repasar conceptos de :
Sistema de referencia. ¿ Qué es el punto de referencia? Trayectoria. Rectilínea, curvilínea, etc... Posición. Espacio recorrido. Desplazamiento.
¿ Qué significan?. ¿Cómo se calculan ?. ¿ Cuándo coinciden?. ¿ Qué significado tiene que sean positivos o negativos?. Unidades SI → m. Gráficas posición tiempo ( s/t ). Interpretación de gráficas posición tiempo( s/t).
Velocidad . Definición. ¿ Qué significado tiene que sea la velocidad positiva o negativa?. Unidades SI → m/s
Aceleración. Definición. ¿ Qué significado tiene que sea la aceleración positiva o negativa?. ¿ En qué condiciones se produce un aumento de rapidez y en que condiciones se produce una disminución de rapidez ( frenado) ?. Aceleración tangencial y normal. ¿ Cómo debe ser la aceleración para que los movimientos sean MRU, MRUA o MCU ?. Unidades SI → m/s2.
2) Ecuaciones posición tiempo ( s/t).
1) Un cuerpo se mueve por una trayectoria . La ecuación de la posición es s = - 4 + 2 t ( SI ) a) Calcula la posición del cuerpo a los 3 segundos. ( SOL : 2 m ) b) Calcula el espacio recorrido en los 3 primeros segundos. ( SOL : 6 m ) c) Calcula el espacio recorrido en el tercer segundo. ( SOL : 2 m ) d) Realiza una gráfica s / t.
e) ¿ Será constante su velocidad ? ( SOL : Si )
2) La ecuación de la posición de un cuerpo es : x = - 4t + 6 (SI)
a) Características del movimiento. ( SOL: MRU; s0 = 6m; v = - 4 m/s)
b) Velocidad a los 5 s. Velocidad a los 30 s. (SOL: v = constante = - 4 m/s ) c) ¿ Pasará por el punto de referencia?. ¿ Cuándo?. ( SOL: t = 1,5 s)
d) Espacio recorrido en los primeros 5 segundos. ( SOL: Δx = - 26 m) e) Tiempo necesario para recorrer 12 m. ( SOL : t = 3 s )
f) ¿ Cómo es la trayectoria recorrida por ese cuerpo? ( SOL: Rectilínea ( eje X))
3) Un cuerpo se mueve por una trayectoria. La ecuación de la posición es y = 5 + t 2 + 6 t ( SI)
a) Características del movimiento. ( SOL: y0= 5m; v0= 6m/s; at = 2m/s2)
b) Espacio recorrido a los 4 s. ( SOL : Δy = 40 m)
c) Velocidad a los 4 s. ( SOL : 14 m/s)
d) Interpreta el movimiento. ( SOL: MRUA siempre hacia el sentido positivo) f) ¿ Cómo es la trayectoria descrita por este cuerpo ?. ( SOL: Rectilínea ( eje y )) 4) La ecuación de la posición de un cuerpo es: x = -12 + t + t2 ( SI )
a) Características del movimiento. ( SOL : x0= -12 m; v0= 1 m/s; at = 2 m/s2)
b) Interpreta el movimiento. ( SOL: MRUA siempre hacia el sentido positivo) c) ¿ Pasará por el punto de referencia?. ¿ Cuándo?. (SOL : t = 3 s )
d) Tiempo necesario para alcanzar una v = 11 m/s. ( SOL : t = 5 s ) e) Tiempo necesario para recorrer 20 m. ( SOL : t = 4 s)
5) La ecuación de la posición de un cuerpo es : y = t2 – 5 t + 6 (SI)
a) Características del movimiento. ( SOL : y0= 6 m; v0= -5 m/s; at = 2m/s2)
b) Interpreta el movimiento. ( SOL: MRUA. Inicialmente el cuerpo se mueve hacia el sentido negativo, frena se para a los 2,5 s y se mueve hacia el sentido positivo aumentando su velocidad)
c) ¿ Pasará por el punto de referencia?. ¿ Cuándo?. (SOL : t = 3 s; t = 2 s ) ) d) Espacio recorrido en 5 segundos. ( SOL: 12,5 m)
e) Desplazamiento en 5 segundos. ( SOL: 0 m )
f) Velocidad a los 5 segundos. ( SOL : v = + 2,5 m/s) g) Realiza una gráfica s / t.
6) Calcula el espacio recorrido por el móvil de ecuación s = t2 – 10 t + 21 en 6 segundos, así como su
posición en ese instante. ( SOL : s6 = - 3 m ; e = 26 m ) 3) Problemas con dos móviles.
7) Las ecuaciones del movimiento correspondiente a dos móviles que se desplazan por una misma trayectoria son: SA = 2t + 10 (SI ) CB = 2t2 - 3 t – 2 (SI)
a) ¿ Pasa algún móvil por el punto tomado como referencia?. En caso afirmativo indica cuándo y qué rapidez posee cada uno en ese momento. ( A : Nunca; B : t1 = 2 seg ; v2 = 5m/s )
8) Un perro tiene una velocidad de 54 Km/ h y está a 40 m de una liebre que corre a 45 Km/h. Si la liebre se encuentra a 90 m de la madriguera. ¿ Se salvaría la liebre?. En caso de captura indica en qué instante y en qué posición?. ( SOL : Se salva. t = 16 s; s = 240 m )
9) Dos ciudades estan separadas por una distancia de 10 Km. En el mismo instante, salen dos coches, uno con una velocidad de 36 Km/h y otro con 72 Km/h. Indica en qué instante y en que posición, el coche más rápido alcanza al más lento.Representa las gráficas s -.t, v-t.
a) Los dos van en el mismo sentido. ( SOL : t = 1000 s , s = 20 Km; b) Los dos van en sentidos opuestos. ( SOL : t = 33,3 s ; s = 6666,67 m )
10) Un barco sale del puerto a 40 Km/h. Dos horas después una pequeña motora sale en su persecución a una velocidad constante de 50 Km/h. ¿ A cuántos Km de la costa lo alcanzará y qué tiempo invertirá en ello?.
( SOL : sA = 50 t ; sB = 80 + 40 t ; t = 8 h ; s = 400 Km )
11) Un coche parte de un punto con una velocidad constante de 54 Km/h . Media hora más tarde, sale en su persecución otro coche a una velocidad constante de 72 Km/h. ¿ A qué distancia del punto de partida le alcanzará?. ( SOL : sA = 72 t ; sB = 27 + 54 t; t = 1,5 h ; Δs = 108 Km )
4) Problemas MUA debidos a la gravedad
12) Lanzamos una piedra verticalmente hacia arriba con una rapidez de 5 m/s. ¿ Qué tiempo tardará en caer de nuevo, con qué rapidez lo hará y cuál habrá sido su altura máxima?. ( SOL: hmax = 1,25 m; v = - 5 m/s ).
13) Desde lo alto de una azotea soltamos una pelota, de tal forma que emplea 2,54 s en llegar al suelo. ¿Con qué rapidez llega y qué altura posee la azotea?. ( SOL : S0 = 32,26 m; v = -25,4 m/s )
14) ¿ Con qué rapidez habrá que lanzar un objeto verticalmente y hacia arriba para que alcance los 15 m de altura máxima?. ( SOL : v0 = 17,3 m/s )
15) Un globo asciende con una rapidez constante de 4 m/s. Cuando se encuentra a 24 m del suelo, soltamos un objeto. ¿ Qué tiempo empleará en llegar al suelo y con qué rapidez lo hará?. ( SOL : t = 2,6 s; v = -22 m/s )
16) Desde lo alto de una vía férrea situada a 6 m del suelo, dejamos caer una gota de pintura en el mismo momento en que pasa un tren de 2,5 m de alto a 54 Km/h constantemente. Dos segundos después dejamos caer otra gota de pintura. ¿ Qué distancia separará una gota de otra en el techo del tren?.
SOL: ( ΔS = 30 m ) ( Este ejercicio parece muy difícil, pero si piensas un poco es muy fácil)
17) SOLO PARA GENIOS. Verticalmente y hacia arriba se arroja un objeto con una rapidez de 12 m/s . ¿ Qué rapidez tendrá cuando esté a la mitad de su altura?. Interpreta los resultados.
( SOL : 8,4 m/s cuando sube ; - 8,4 m/s cuando baja )
5) Problemas diversos.
18) Pedro salió de su casa en su deportivo azul a las 7,30 h de la mañana y llega al instituto a las 8 h de la mañana. Su casa se encuentra a 3 Km del centro. ¿ Cuál es la velocidad media del deportivo de Pedro?
( SOL : 6 Km/h)
19) Carlos, vecino de Pedro ha decidido ir al centro en bici, por el carril de bicicletas puede llevar una velocidad de 9 Km/h, recorriendo los mismos 3 Km de Pedro. ¿ Qué tiempo necesita Carlos para llegar al instituto? . Mirando el ejercicio anterior , ¿ que conclusión obtienes?
( SOL : t = 1/3 h = 20 min; aunque tengas un deportivo si hay atasco tu velocidad media en bicicleta es superior )
21) Un camión se desplaza a velocidad constante de 36 Km/h. Calcula la distancia que recorre en 5s. Calcula el tiempo que emplea en recorrer 80 m. (SOL : 50 m; 8 s )
22) Un automóvil circula por una autopista a 110 Km/h, y alcanza los 190 Km en 9 segundos. ¿ Qué aceleración ha tenido y qué distancia ha recorrido mientras tanto?. ( SOL : 2,47 m/s2 ; e =374,99 m)
23) Un coche se pone de 0 a 100 Km/h en 10 segundos. Calcula: a) Espacio recorrido. ( SOL : 138,5 m )
b) Espacio recorrido y velocidad a los 5 segundos. ( SOL: 34,63; 13,89 m/s )
24) Un avión inicia su aterrizaje en pista con una velocidad de 290 Km/h. ¿ Qué longitud mínima deberá tener la pista de aterrizaje para que el avión pueda aterrizar sin problemas si la aceleración de frenado tiene
un valor de 2,44 m/s2. ( SOL : e =1331,2 m)
25) Un tren se mueve con una rapidez constante de 80 Km/h. En ese momento, el último de los vagones, se le desengancha y poco a poco va parándose hasta recorrer 800 m. ¿ Dónde estará el tren entonces?.
( SOL: s = 1600,18 m )
6) Interpretación de gráficas.
26) En la siguiente gráfica: 6
x ( m ) 5
1 2 5 7 8 10 t ( s) - 1
- 3
a) ¿ En qué intervalo de tiempo coincide el sentido del movimiento con el eje positivo de
x?. ( SOL : 7 primeros segundos y en el último).
b) ¿ En qué instante pasa el móvil por el origen?. ( SOL : 1 segundo y 8segundos ). c) ¿ Qué distancia ha recorrido en los 2 primeros segundos?. ( 8 m ).
d) Velocidad media total y velocidad media en cada tramo. ( SOL: total:17 m/s; por tramos 3/1 m/s; 5 m/s; 0 m/s; 0,5 m/s , - 6 m/s; - 1 m/s; 1 m/s ).
27) Lanzo una piedra hacia arriba, ésta sube y luego cae al suelo. Indica, razonadamente, cual de las siguientes gráficas v – t puede corresponder a dicho movimiento:
t t t
28) 20
4 6 -10
a) Interpreta el movimiento. b) Espacio total recorido.
c) Velocidad en los primeros 4 segundos.
SOL: a) El cuerpo sale de la posición -20 m, se mueve en sentido negativo con velocidad constante hasta los 6 s y luego se para.
b) ΔS = - 30 m c) v = - 5m/s s (m)
DINÁMICA.(Problemas).
1) Le damos una patada a un balón. Dibuja con un flecha las fuerzas que actúan sobre el balón en cada instante. ( Despréciese el rozamiento).
2) La Luna gira alrededor de la Tierra. Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre la Luna.
3) Una nave espacial viaja con velocidad constante de 40.000 Km / h, identifica las fuerzas que actúan sobre la nave. ( SOL : Ninguna).
4) Un muchacho circula con su moto con velocidad constante de 40 Km/h. Dibuja todas la fuerzas que actúan sobre la moto.
5) Una manzana de un árbol, es atraída por la Tierra, dibuja todas las fuerzas existentes. ¿Cuál de ellas es mayor?. ( SOL : Las dos iguales ).
6) Un libro reposa sobre una mesa. Dibuja las fuerzas que actúan sobre el libro.
7) Empujamos un coche A con una fuerza de 800 N y a otro coche B con una fuerza de 1000N. ¿ En qué caso será mayor la aceleración?.
( SOL . Depende de la masa de cada coche).
8) Tenemos dos bolas de hierro, una de 10 Kg y otra de 20 Kg, que se dejan caer libremente. ¿ Cuál llegará antes al suelo si caen desde la misma altura?. ( SOL : Las dos igual ).
9)¿ Por qué cae antes un paracaidista con el paracaídas cerrado que con el paracaídas abierto, si ambos caen desde la misma altura?.
( SOL : La fuerza de rozamiento es menor).
10) En condiciones de ingravidez , ¿sería lo mismo de fácil mover un elefante que una pelotita?. ( SOL : No el elefante tiene más masa y más inercia?).
11) Calcular la fuerza horizontal mínima necesaria para poner en movimiento un cuerpo de 20 Kg situado sobre una superficie horizontal si el valor de la fuerza de rozamiento es de 55 N.
( SOL : Un poco más de 55 N ).
12) Razona si la siguiente frase es correcta: “En el concurso de tirar de la cuerda gana siempre el equipo que tiene más fuerza”.
60 N 40 Kg 100 N 20 Kg 20 N 100 N
4 Kg
5 Kg 100 N
60 N
30 N 20 N
Fr = 20N
4 Kg
30 N 20 N
13) Calcular la aceleración con que se moverán los siguientes objetos:
(SOL : a) a = 1 m/s2 ; b) a = 60 m/s2 ) 14) Calcular la aceleración con la que se mueven los siguientes objetos:
(SOL : a ) a = 89,4 m/s2 ; b) a = 4 m/s2 ; c) a = 2,5 m/s2 )
15) Se aplica una fuerza horizontal de 9 N a un cuerpo de 12 Kg situado en reposo sobre una superficie horizontal y adquiere, al cabo de 10 s, una velocidad de 5 m/s. Calcular:
a) El espacio recorrido por el cuerpo en ese tiempo. b) La fuerza de rozamiento entre el cuerpo y la superficie.
c) El espacio recorrido por el cuerpo si la fuerza aplicada fuese de 6 N. ( SOL : a) a = 0,5 m/s2 ; b) F
R = 3 N ; c) e = 12,5 m )
16) Empujamos una vagoneta de 300 Kg con una fuerza de 600 N, desde el reposo y sin rozamiento. Calcula:
a) Velocidad y espacio recorrido a los 10 s.
b) Si a partir de los 10 segundos dejamos de empujar, ¿ qué le pasará a la vagoneta?. ¿Cuánto tiempo tardará en pararse?.
c) Repite los apartados a) y b) suponiendo un coeficiente de rozamiento de 0,1.
( SOL : a) 20 m/s, 100 m; b) Se mueve con velocidad constante no se para; c) 10 m/s ; 50 m, se pararía 10 s después de dejar de empujar ).
17) Calcula el peso de una persona de 90 Kg de masa en un ascensor, en las siguientes condiciones: a) Empieza a subir con aceleración de 2 m/s2 . ( SOL : P = 1200 N = 120 Kp)
b) Sube con velocidad constante. ( SOL : P = 900 N = 90 Kp ) c) Empieza a bajar con aceleración de 2 m/s2 . ( SOL : F = 700 N = 70 Kp )
18) Sobre un cuerpo de 10 Kg de masa actúa una fuerza constante de 15 N en la dirección del movimiento. Si la velocidad inicial del cuerpo es de 3 m/s. Calcula:
19) Un coche de 1400 Kg de masa circula a 120 Km/h y consigue frenar en 15 m. ¿ Cuál ha sido la fuerza de frenado que ha actuado, suponiéndola constante?.
( SOL : - 51852 N )
20) Aplico dos fuerzas sobre un cuerpo, inicialmente en reposo, una de 4 N durante 2 segundos y otra de 1 N durante 8 segundos. En qué caso será mayor la velocidad adquirida por el cuerpo?.
( SOL : En los casos igual, ya que el impulso lineal es igual en los casos).
21) Un coche viaja a una velocidad constante de 20 m/s por una carretera circular llana de radio 190 m . ¿ Cuál es el valor mínimo del coeficiente de rozamiento entre los neumáticos del coche y la carretera para prevenir que el coche se deslice?. ( SOL : µ = 0,21)
22) Un cuerpo de 20 Kg de masa, parte del reposo, y recorre 100 m en 5 segundos. Si el coeficiente de rozamiento es de 0,3. Calcula :
a) Fuerza que impulsa el cuerpo. ( SOL : 218,8 N )
b) Qué fuerza, y en qué instante, es necesario aplicar para que el cuerpo se mueva con una velocidad constante de 16 m/s. ( SOL : - 160 N a los 2 segundos ). c) ¿ Cual sería la fuerza de rozamiento en el apartado a) , si la fuerza impulsora fuera de 20
N ?. ( SOL : - 20 N )
PRESIÓN.
TEMA : FUERZAS Y PRESIONES EN FLUIDOS.
Teoría: Estudiar todo el tema excepto la página 96.
1. Los fluidos y el principio de Arquímedes ( flotabilidad).
2. Presión.
3. Las fuerzas en el interior de un fluido. La presión hidrostática.
4. La prensa hidráulica. Principio de Pascal.
5. La presión atmosférica.
TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1) Calcular la energía de un cuerpo.
1) Una bala de 100 g se mueve con una velocidad de 720 km/h. Calcula su energía. (SOL: 2000 J ) 2) Un vehículo de 1100 Kg circula a una velocidad de 54 Km/h.
a) Calcula su energía.
b) Si aumenta su velocidad al doble, ¿ aumentaría su energía al doble también?. Calcúlalo. ( SOL: a) 123,750 KJ, b) No , sería 4 veces superior, 495KJ)
3) Una maceta de 600 g se encuentra en una ventana a 3 m de altura. Calcula su energía. ( SOL: 17,64 J)
4)Elevamos un objeto de 10 kg desde el suelo hasta una altura de 10 m. Calcula su energía potencial. Si ahora lo elevamos 10 m más,¿en cuánto se incrementa su energía?. (SOL : a) 1.000 J ; b) 1.000 J )
5) Una bola de 20 g rueda por una mesa horizontal de 80 cm de altura con una velocidad de 5,4
km/h. Calcula su energía. ( SOL : 0,18 J )
6) Un muelle de 30 cm posee una constante elástica de 40N/m . Calcula la energía que tiene si se estira hasta una longitud de 35 cm. ( SOL : 0,05 J )
7) Se cuelga de un muelle una bolita de 30 g originando un estiramiento de 20 cm. Calcula : a) Constante elástica del muelle. ( SOL : k = 1,47 N/m )
b) Energía del muelle. ( SOL : 0,0294 J )
2) Conservación de la energía mecánica.
Si no hay rozamiento, la energía mecánica de un cuerpo siempre se conserva. Se puede transformar energía cinética en potencial y viceversa pero la cantidad total de energía permanece constante.
8) Una bola de 400 g se deja caer por una rampa, de 8 m de altura, partiendo del reposo. Suponiendo que no hay perdidas de energía por rozamiento, rellena la siguiente tabla:
Posición E cinética ( J) Epotencial ( J ) E mecánica ( J)
1 2 3 4 5
9) Un objeto de 2 kg de masa se lanza verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de 77,5 m/s. ¿ Qué velocidad llevará cuando se encuentre a una altura de 150 m ¿. ¿ Con qué velocidad llega al suelo?. ¿ A qué altura su velocidad es la mitad que en el suelo?.
( SOL : a) 54,8 m /s , b ) 77,5 m/s; c) 225 m )
10) Un vagón de ferrocarril de 10 Tm está en reposo en una colina cuando se le rompen los frenos, descendiendo hasta la parte inferior de la colina situada 20 m por debajo de la posición original. En este instante choca contar otro vagón de 10 Tm que se encuentra en reposo ( sin frenos ), acoplándose ambos vagones y ascendiendo por otra colina hasta una altura h. Hallar dicha altura.
( SOL : h = 10 m ).
11) Un bloque de 2 Kg de masa se lanza con una velocidad de 6 m/s por una superficie horizontal. Después de recorrer una distancia de 4 m, choca con el extremo libre de un muelle , de masa despreciable y k = 200 N . m - 1 calcula la compresión máxima del resorte . Se supone que no hay rozamiento. ( SOL : x = 0,60 m ).
12) La cuerda de un arco tiene una constante elástica de 2560 N.m-1.
a) Si un arquero quiere lanzar una flecha de 100 g con una velocidad de 288 Km/h, ¿qué distancia tiene que estirar la cuerda del arco?.
b) Si dispara verticalmente y hacia arriba , ¿ qué altura máxima alcanzará la flecha?.
( SOL: 0,5 m; b) 326,53 m )
12) Desde un puente de 30 m de altura se lanza verticalmente hacia arriba una piedra con una velocidad de 54 km/h. Calcula:
a) Altura máxima que alcanza. ( SOL : 41,48 m) b) Velocidad con la que llega al suelo. ( SOL: 28,51 m/s)
13) Se lanza una bola hacia una cuesta . ¿ Dónde conseguirá mayor altura en una cuesta que forma 10º con la horizontal o en una cuesta que forma 30 º con la horizontal?.
( SOL : En los dos casos se consigue la misma altura ) 3) Trabajo.
Es la energía que se transfiere a un cuerpo mediante la acción de fuerzas. Está energía se usa en incrementar la energía cinética del cuerpo ( velocidad ) o la energía potencial ( altura).
14) Calcula:
a) El trabajo realizado sobre un cuerpo por una fuerza horizontal de 40 N durante 50 m. b) El trabajo realizado sobre un cuerpo por una fuerza de 40 N, que forma 30º con la horizontal, durante 50 m.
c) El trabajo realizado sobre un cuerpo por una fuerza perpendicular al suelo durante 40 m. ( SOL : a) 2000 J ; b) 1732,05 J ; c ) 0 J )
15) a) Un muchacho arrastra un trineo sobre una pista horizontal de hielo con una fuerza neta de 20 N en el sentido del movimiento. Si despreciamos el rozamiento con el suelo, calcula el trabajo que realiza el muchacho sobre el trineo cuando lo traslada 16 m.
16) Lidia lleva en sus hombros un saco de 50 Kg de masa. Se detiene durante 10 minutos para hablar con un amigo y queda muy cansada. ¿ Cuál ha sido el trabajo realizado por Lidia sobre el saco?. ( SOL : 0 J )
17) Sobre un grano de arena y un buque, actúan, a lo largo de 1 m, fuerzas resultantes de 1 N en la dirección y sentido del movimiento. ¿ Cuál de ambos cuerpos aumentará más su energía cinética?. ¿ Por qué ?. ( Desprecie el rozamiento).
( SOL: Los dos igual, aunque la aceleración y la velocidad no lo serán ).
18) Al ascender una montaña, ¿ el trabajo realizado sobre el cuerpo por la gravedad es distinto si se toma u camino corto y empinado en lugar de un camino más largo pero de pendiente más suave?. Si no es así, ¿ por qué uno de los caminos es más fácil que el otro?.
(SOL: mismo trabajo, pero distinta fuerza, ya que la distancia es distinta W = F . d .cos α). 19) Calcula el trabajo y la fuerza necesarios para subir un barril de cerveza de 50 Kg al remolque de un camión de 1 m de altura.
a) Subiendo el barril verticalmente. ( SOL : 490 J ; 490 N) b) Usando una rampa de 10 m de longitud. ( SOL: 490 J ; 49 J )
20) Se sube un cubo de agua de 20 Kg desde un pozo de 6 m de profundidad. Calcula la fuerza y el trabajo necesarios.
a) Subiendo el cubo directamente con una cuerda. ( SOL : 1176 J; 196 N) b) Subiendo el cubo usando una polea. ( SOL : 1176 J; 196 N)
RECUERDA: Las máquinas simples ( poleas, rampas, palancas, prensas hidráulicas, piñon de una bicicleta,...), NO ahorran trabajo, te permiten realizar los procesos de una forma más cómoda, e incluso algunos te ahorran fuerza, pero a cambio necesitas recorrer más espacio W = F . d)
21) Una fuerza horizontal de 400 N actúa sobre un cuerpo de 20 Kg, que se encuentra en reposo, durante 30 m. Calcula el trabajo realizado por la fuerza y la velocidad final del cuerpo.
( SOL : 12000 J; 34,64 m/s )
CATEGORÍA ESPECIAL. Solo para gente trabajadora.
22) Un caballo arrastra una piedra de 250 kg con una velocidad constante de 0'3 m/s sobre un plano horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0'2. Calcula:
a) La fuerza que debe hacer el caballo. ( SOL : 490 N )
b) El trabajo que realiza el caballo sobre la piedra si la desplaza 100 m. ( SOL : 49.000 J ) c) El trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. ( SOL :- 49.000 J ) 23) Una grúa levanta 500 kg de ladrillos hasta una altura de 20 m y después los desplaza 5 m horizontalmente con MRU.
a) ¿Qué fuerza tiene que hacer la grúa para levantar los ladrillos? ¿Y para moverlos horizontalmente con MRU?
b) Halla el trabajo realizado por la grúa sobre los ladrillos en el desplazamiento vertical. c) Cuánto vale el trabajo realizado por la grúa en el desplazamiento horizontal? .
( SOL : F = 5000 N, igual: b) 100000 J ; c) 0 J )
24) Una vagoneta de 200 kg de masa se encuentra sobre una vía horizontal rectilínea. Calcula el trabajo que realizas sobre la vagoneta en los siguientes casos:
a) Empujas con una fuerza de 100 N durante 50 s sin conseguir que la vagoneta se mueva. b) Empujas con una fuerza de 300 N en la dirección de la vía, recorriendo 10 m.
25) Un vehículo de 1.000 kg de masa parte del reposo y el motor acelera a 2 m/s2 durante 15 s. A pesar de ello, el vehículo tan solo alcanza una velocidad de 18 m/s. Calcula la fuerza de rozamiento, la distancia total recorrida, el incremento de energía cinética, el trabajo total realizado por el motor y la potencia del mismo. ( SOL : a) 800 N; b) 135 m; c) 162.000 J; d) 270.000 J; e) 24,5 CV )
4) Potencia.
Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo.
26) Un coche A ,de 1000 Kg, parte desde el reposo y alcanza una velocidad de 108 km/h en 40 s. otro coche B , de 1000 Kg, parte desde el reposo y alcanza una velocidad de 108 km/h en 10 s. Calcula el trabajo realizado por el motor y la potencia de cada coche.
( SOL : Los dos realizan el mismo trabajo 450 KJ, PA = 11,25 Kw = 15,30 CV; PB = 45KJ = 61,22 CV)
27) Dos cuerpos de la misma masa son elevados hasta la misma altura por medio de una polea y de una grúa, respectivamente. Con la polea tardamos 10 s y con la grúa 5 s. Si los subimos con velocidad constante, ¿con qué procedimiento se realiza mayor trabajo? ¿Con cuál es mínima la potencia?.
( SOL : a) Los dos igual; b) Con la polea). CATEGORÍA ESPECIAL. Solo para genios.
28) Un motor de 10 C.V. mueve una bomba que eleva agua de un manantial a una altura de 20 m y la proyecta horizontalmente con velocidad de 36 Km/h. Si el rendimiento del motor es del 70 % ¿ Cuántos litros podrá elevar y proyectar en un minuto?.dagua=1000Kg/m3. ( SOL : 1254,8 L ). 5) Calor.
Es la energía perdida o ganada debido a la acción de un cambio de temperatura (∆T ) o de un cambio de estado.
29) a) Calcula el calor necesario para calentar 200 g de agua desde 20 ºC hasta 50 ºC. b) Calcula el calor necesario para calentar 200 g de agua desde 60 ºC hasta 90 ºC. c) Calcula el calor necesario para calentar 200 g de hierro desde 20 ºC hasta 50 ºC.
RECUERDA: Las sustancias con ce bajo necesitan menos energía para subir su temperatura y se calientan más rápidamente. Por eso los metales, que tienen ce bajos se calientan y se enfrían fácil y rápidamente. El agua tiene un ce muy alto , necesita mucha energía para calentarse y para enfriarse, por ese motivo los sitios bañados por el mar tienen climas más suaves.
30) a) Se calientan 300 g de agua a 20 ºC con 30 KJ. Calcula la temperatura final del agua. b) Se calientan 300 g de hierro a 20 ºC con 30 KJ. Calcula la temperatura final del hierro. 31) Una persona necesita 30 L de agua para ducharse. Si desea calentar el agua desde 10 ºC hasta
40ºC. Calcula: a) Cantidad de energía necesaria. ( SOL : 3762 KJ)
32) Calcula la energía necesaria para derretir 50 g de hielo a 0 ºC. ( SOL : 16.750 J) 33) Calcula la energía necesaria para fundir 50 g de oro . ( SOL : 3.220 J ) 34) Calcula la energía necesaria para evaporar 40 g de agua a 100 ºC ( SOL : 90.400 J )
35) Calcula la energía necesaria para convertir 50 g de hielo a -20 ºC hasta vapor de agua a 120 ºC. ( SOL : 154,52 KJ)
36) Calcula la energía que hay que extraer de 100 g de agua a 30 ºCpara convertirla en hielo a 0 ºC. ( SOL : -46,04 KJ)
RECUERDA: Cuando se mezclan dos cuerpos, a diferentes temperaturas, siempre se transfiere energía desde el cuerpo que está a mayor temperatura hacia el cuerpo que está a menor temperatura, hasta que las temperaturas de los dos cuerpos son iguales.
El calor que pierde un cuerpo es exactamente el calor que recibe el otro.
32) Se mezclan 20 L de agua a 40 º C con 30 L de agua a 60 º C. Calcula: a) Temperatura final de la mezcla. ( SOL : 52 º C)
b) Calor perdido y ganado . ( SOL : Qp= -1003,2 KJ; Qg= 1003,2 KJ)
33) Se introduce una herradura de hierro de 200 g a 1000 º C en un cubo de 30 L de agua a 10 º C. a) Calcula la temperatura final de la herradura y del agua.
b) Calcula el calor perdido por la herradura y el calor ganado por el agua. ( SOL : a) 10,73 º C; b) Qp= - 91,01 KJ; Qg= 91,01 KJ)
34) Un herrero introduce una espada de 2 kg a 1000 º C en nieve a 0 ºC . Calcula la cantidad de nieve que se derrite.
( SOL: 2,75 Kg)
ONDAS.
TEMA : TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ONDAS.
Teoría: Estudiar todo el tema excepto la parte de la luz y el sonido. Estudiar la reflexión del sonido , aplicaciones de las ondas sonoras de las páginas 165 y 166.
1. El movimiento ondulatorio.
2. Reflexión de las ondas ( Eco ) y sus aplicaciones ( ecografías, sonar, radar, etc...)
Ejercicios: 1,2 página 159
17,18,19,20,21,22,23,24,27,28,29,32 y 33 páginas 176 - 178
0 ) (
)
( 2 2
1
CALCULOS DE MOLES
1) Calcula la masa de agua que contienen 0,23 moles de agua. ( SOL : 4,14 g )
2) Ordena de mayor a menor el número de moléculas que contienen: a) 20 g de agua, b) 10 25 moléculas de 0xígeno, c) 1,3 moles de óxido de aluminio Al2O3 . (SOL : b>c>a)
3) ¿ Cuántos moles de nitrógeno hay en 1,2.1024 moléculas ?. ( SOL: 1,993 moles)
4) Calcula la masa de dióxido de azufre, SO2, que contiene el mismo número de moles que 17,00 g de monóxido de carbono, CO. ( SOL : 38,86 g )
5) Calcula el número de átomos contenidos en 12,23 mg de cobre. ( SOL : 1,160. 1020 átomos)
6) Calcula la masa en gramos de una molécula de glucosa, C6H12O6 . ( SOL : 2,989.10 – 25 Kg ).
7) Considera 8 moles de CaCO3 : a) ¿ Cuántas moléculas hay?; b) ¿ Cuántos átomos en total?, c) ¿Cuántos átomos de cada clase ?.
( SOL : a) 4,8 1024 b) 2,4.1025 c) 4,8 .10 24 at Ca y C, 1,44.10 25 at O )
8) ¿ Cuánto pesarán 3,56 . 10 24 átomos de fósforo? ¿ ¿ Y 2,25.10 21 moléculas de CH4 ? ( SOL : a) 183,3 g ; b 0,0598 g)
9) La etiqueta de una botella lleva la fórmula C6H13NOx . La masa molecular de la sustancia es 131,2 g / mol. Determina el valor aproximado de x. ( SOL : x = 2 )
FORMULACIÓN
1) Formula y nombra los siguientes compuestos químicos, usando por lo menos uno de los tres métodos posibles.
FÓRMULA SISTEMÁTICA ( IUPAC ) STOCK TRADICIONAL
C Cl 4
Na Cl Ir 3 N 4
Ca O 2
Fe S H 2 O 2
H 2 SO4
Cl2 O3
H3 PO4
NH3
Ca SeO4
HF Ca CrO4
H2 S
N2 O5
KMnO4
SO3
Al ( OH)3
CH4
I2 O7
K3 PO3
Mn2 O3
Sn O2
Ni 4C3
Fe PO4
Na OH Au (OH) 3
K2 O2
H NO2
Ag NO3
Li OH H2 Se
Ca (IO3)2
Pb (OH) 4
S F2
H2 CO3
PH3
Ag 3 As
Si H4
Ag Cl Hg O Fe N H3PO3
FeO2
H2SO3
CaCO3
Pb ( NO3 ) 2
H2TeO2
