Exámenes Física 4º Eso
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FÍSICA 4º ESO.
Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
EXÁMENES FÍSICA - 4º ESO -
Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ ©
FÍSICA 4º ESO.
Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.1) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. La densidad del Osmio es 22300 kg/m3. Expresar este valor en: A) g/cm3. B) kg/L. 2. Escribir la ecuación de dimensiones de la: A) Densidad (Se define como: masa / volumen). B) Velocidad (Se define como: espacio / tiempo). 3. Contestar a las siguientes cuestiones: A) Un atleta del Instituto recorre los cien metros en 12.00 s. ¿Cuántas cifras significativas tiene esta medida? B) Expresar en notación científica y con tres cifras significativas la masa del peso utilizado en las pruebas de atletismo, que es de 7257 g. 4. Al medir el diámetro de una moneda de cinco céntimos de Euro se obtiene: 21.25 0.05 mm. Determinar: A) El error relativo en %. B) El valor del error absoluto a partir del cual habría que repetir la medida. 5. La gráfica espacio (s) frente a tiempo (t) que resulta de una experiencia de Laboratorio tiene por ecuación: s = 5 t2. A) ¿Qué nombre recibe esa gráfica? (Puede hacerse una Tabla de Datos y representarla). B) ¿Podría rectificarse?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.2) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Contestar las siguientes cuestiones: A) Expresar las siguientes cantidades en unidades del S.I.: i) 10 hm3. ii) 18 g · cm / min2. B) Expresar en unidades sin prefijo y en escritura científica: i) 175 ng. ii) 25 GW.
2. Se midió la distancia entre dos puntos de un río y se encontró: (1500 2) m. Al mismo tiempo se midió la altura de una habitación encontrándose un valor de: 2.80 m 2 cm. ¿Qué medida se verificó con más precisión? 3. Suponer que durante la realización de un examen no se recuerda bien la fórmula de la Fuerza Centrípeta. Se duda entre las opciones de abajo. Establecer, mediante Análisis Dimensional, cuál es la verdadera. (F = Fuerza; m = masa; v = velocidad; R = longitud) A) F = m · v2 / R2. B) F = m · v / R. C) F = m2 · v / R. D) F = m · v / R2. E) F = m · v2 / R.
4. Para varios fragmentos de un metal, se obtiene esta Tabla de Resultados: Masa / g Volumen / cm3
2 0.1
15 0.7
26 1.3
45 2.3
100 5.1
Dibujar la gráfica m frente a V. ¿Hay alguna relación entre los datos? ¿Cuál?
5. Hacer estas operaciones dando el número correcto de cifras significativas: A) 2920.82 102.4 (2021.3 83.44) 244.0 x362 B) 120x80
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.3) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Resolver las siguientes cuestiones: A) Expresar las siguientes cantidades en unidades del S.I.: i) 0.75 L / cm2. ii) 4.5 t / min. B) Expresar en unidades sin prefijo, en escritura científica y con 2 cifras significativas las siguientes cantidades: i) 456 C. ii) 7650 ps. 2. Responder a estas dos cuestiones sobre cifras significativas (C.S.): A) ¿Cuántas C.S. tienen estos volúmenes: 28 cm3 // 0.028 L // 0.0280 L? B) ¿Qué se obtiene al sumar estas masas: 58.0 g + 0.0038 g + 0.00001 g? 3. Calcular las dimensiones de la Constante Gravitacional, G, que aparece en la Ley de Newton de la Gravitación Universal: m ·m F G 122 R En esta ecuación: F = Fuerza; m1 y m2 = Masa; R = Longitud. 4. En un análisis de Laboratorio se ha medido cinco veces la masa de una moneda y se han obtenido los siguientes resultados, expresados en gramos: m/g
12.2514
12.2517
12.2514
12.2515
12.2516
Hallar: A) La expresión correcta del resultado. B) La imprecisión relativa. 5. El periodo T de un péndulo varía con la longitud L del mismo, de acuerdo con los datos que se muestran en la Tabla adjunta: L/m T/s
0.10 0.6
0.30 1.1
0.50 1.4
0.70 1.7
0.80 1.8
1.00 2.1
1.25 2.2
1.50 2.3
A) Hacer una representación gráfica T 2 frente a L. ¿Sería posible otra gráfica? B) ¿Existe alguna relación entre estos valores? ¿Cuál?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.4) CINEMÁTICA.
1. Una hormiga y un caracol recorren dos palos colocados en cruz. La hormiga se mueve a 2.0 cm/s y el caracol a 0.20 cm/s. ¿A qué distancia se hallan uno del otro a los 1.0 min de salir, si salieron a la vez del cruce de los dos palos? 2. Un atleta se mueve con MRU. En el instante inicial está a 4.0 m del origen (portal de su casa). Cuando han pasado 4.0 s desde que inició el movimiento está a 24 m del origen. Después, descansa durante 2.0 s y reanuda la marcha, recorriendo 50 m en los siguientes 5.0 s. A partir de este punto decide volver al portal de su casa, consiguiéndolo a los 19 s de haber iniciado la carrera. Hallar la velocidad en cada tramo y dibujar la gráfica s – t del movimiento. 3. Un paseante que se mueve con velocidad constante, se sienta en un banco durante un cierto tiempo y vuelve al punto de partida, a la misma velocidad. ¿Cuál de las siguientes gráficas s – t representa su movimiento? A)
B)
C)
D)
s
s
s
s
t
t
t
t
4. El movimiento rectilíneo de un automóvil se describe mediante la gráfica velocidad – tiempo que se indica. El espacio total que recorre es: A) 36 m
B) 23 m
C) 30 m
D) 26 m
5. Un camión circula a 90.0 km/h. El camionero ve un obstáculo a 100 m y frena en ese momento tardando 10.0 s en parar. ¿Se librará del obstáculo? A) Sí, porque el camión frena recorriendo 90.0 m. B) Sí, porque recorre exactamente 100 m. C) Sí, porque el camión puede detenerse a 31.2 m. D) No, porque el camión recorre 125 m antes de pararse.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.5) CINEMÁTICA.
1. Se llama tiempo de reacción al que transcurre desde que un conductor observa un obstáculo hasta que pisa el pedal del freno. Normalmente es de algunas décimas de segundo. Suponiendo que la velocidad que lleva un conductor determinado es 90.0 km/h, que su tiempo de reacción es 0.400 s y que la aceleración de la frenada es de –3.00 m/s2, se pide: A) Calcular el espacio necesario para quedar parado. B) Representar las gráficas a–t, v–t y x–t del movimiento. 2. Una partícula parte del reposo y se mueve sobre una trayectoria recta. En la gráfica adjunta se representa la aceleración de la partícula durante los 6 primeros segundos. Representar la gráfica v–t del movimiento. a / m·s-2 12 0
0
2
4
6
t/s
-10 3. Un globo se encuentra a 80.0 m de altura. Cuánto tiempo tardará en llegar al suelo un objeto que se deja caer desde el globo si: A) El globo está parado. B) El globo baja a 2.00 m/s. C) El globo asciende a 2.00 m/s. 4. Desde un puente se lanza verticalmente y hacia arriba una piedra con una velocidad inicial de 12.0 m/s y tarda 3.00 s en llegar al río. A) ¿A qué altura máxima ha llegado la piedra? B) ¿Cuál es la altura del puente? C) ¿Con qué velocidad ha chocado la piedra con el agua? D) Dibujar las gráficas a–t, v–t y x–t del movimiento. 5. El motor de un coche gira, cuando está al ralentí, a una velocidad constante de exactamente 1003 rpm. Determinar: A) La velocidad angular del cigüeñal en unidades del S.I. B) El periodo y la frecuencia del movimiento. C) El número de vueltas dadas en 120.0 s. D) El tiempo que tarda en girar 1500 radianes.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.6) CINEMÁTICA.
1. Los siguientes datos corresponden a un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado. Completar los datos que faltan en la Tabla. t/s v / m·s-1 x/m
0 20 0
1
5 24
21
300
2. Un coche y un camión están separados 50.0 m. El camión se mueve con una velocidad constante de 54.0 km/h mientras que el coche, que está inicialmente parado, arranca con una aceleración de 1.60 m/s2 que mantiene constante. A) ¿Cuánto tiempo tardará el coche en atrapar al camión? B) ¿En qué posición estarán entonces? C) ¿Qué velocidad llevará el coche en ese instante? D) Dibujar las gráficas a–t, v–t y x–t de los dos movimientos.
3. Se deja caer un objeto desde 125 m de altura y después de 3.00 s se lanza un segundo objeto. A) ¿Con qué velocidad hay que lanzar este último para que ambos lleguen a la vez al suelo? B) Calcular la velocidad de cada objeto cuando llegan al suelo.
4. Una noria de feria de 40.0 m de diámetro gira a velocidad constante con un periodo de 1.00 minutos. A) Hallar la velocidad lineal de las personas que están dando vueltas. B) ¿Con qué aceleración centrípeta se mueven? C) ¿Cuál es la frecuencia del movimiento?
5. El motor de un coche gira a 3000 rpm. Se reduce una marcha y por tanto el motor aumenta de revoluciones pasando a 5000 rpm en sólo 4.00 s. A) ¿Qué aceleración angular ha experimentado el motor? B) ¿Qué aceleración tangencial y centrípeta tiene un punto de la periferia del motor situado a 25.0 cm del eje de giro en el momento de comenzar a reducir? C) ¿Cuáles serán estos valores al cabo de 1.00 s?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.7) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Un niño sujeta en cada una de sus manos un perro atado a una correa. Los dos perros tiran del niño en direcciones perpendiculares y con fuerzas de 3 N y 4 N. Indicar: A) ¿Cómo debe ser la fuerza que haga el niño para no moverse? B) ¿Cuál es su valor?
2. Un muelle mide 21.0 cm cuando se aplica a su extremo libre una fuerza de 12.0 N y mide 26.0 cm cuando la fuerza aplicada vale 24.0 N. Calcular: A) La longitud del muelle cuando no actúa ninguna fuerza sobre él. B) El valor de su constante elástica.
3. Se empuja a una vagoneta de 200 kg con una fuerza de 300 N. Sobre la vagoneta actúa también una fuerza de rozamiento con el suelo de 200 N. Antes de empezar a empujar, la vagoneta estaba en reposo. A) ¿Cómo será el movimiento de la vagoneta? B) ¿Qué velocidad llevará a los 10.0 s?
4. Un hombre de 73.2 kg de masa se coloca a 1.50 m del punto de apoyo de un balancín del parque. Determinar: A) El punto donde debe situarse una mujer de 57.5 kg para equilibrar el balancín. B) La reacción del punto de apoyo cuando el balancín esté equilibrado.
5. Una escopeta de 2.00 kg dispara cartuchos que contienen 100 perdigones de 0.500 g cada uno con una velocidad de 300 m/s. Hallar: A) El momento lineal inicial de la escopeta y de los cartuchos. B) La velocidad de retroceso del arma.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.8) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Considerar el sistema de fuerzas de la figura que se adjunta abajo. Calcular: A) La resultante de la composición del sistema. B) El ángulo que forma la resultante con el eje de las X. Y
5N 7N X
o
45
o
30
4N 6N 2. Un muelle de 20.0 cm se alarga 5.00 cm al aplicarle una fuerza de 120 N. A) Hallar la constante elástica del muelle. B) ¿Qué alargamiento se observa si se le aplica una fuerza de 140 N? C) ¿Cuál es la fuerza necesaria para producir un alargamiento de 2.00 cm? 3. Una grúa mantiene suspendido un contenedor de masa m = 1.20 toneladas. Determinar la tensión del cable cuando: A) Baja el contenedor con una aceleración constante de 1.40 m/s2. B) Sube el contenedor con una velocidad constante de 2.00 m/s. 4. Se intenta equilibrar una tabla con pesas, según la figura adjunta: 1m
1m
X
3m
O F
4N
6N
A) Hallar el momento de la fuerza de 4 N y el de la fuerza de 6 N respecto de O. B) ¿Está en equilibrio? Si no está, ¿Qué fuerza debe hacerse en X para lograrlo? 5. Un cañón dispara un proyectil de 2.00 kg de masa a 432 km/h. Considerando que la fuerza expansiva mantiene un valor constante mientras la bala recorre el cañón y que ésta tarda 6.00 x 10-2 s en salir, calcular: A) La aceleración de la bala en el interior del cañón. B) La fuerza media ejercida sobre ella en el interior del cañón. C) El impulso mecánico que sufre la bala.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.9) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Dos hombres transportan una masa de 200.0 kg en jamones colgada de una barra de 2.00 m de larga y de peso despreciable. Calcular: A) La fuerza que ejerce cada uno en los extremos si la masa está colgada a 40.0 cm del primero. B) Si ambos están en los extremos y el primero soporta 1000 N, ¿En qué punto hay que colgar los jamones? 2. Un muelle cuya constante elástica vale 150 N/m tiene una longitud de 35.0 cm cuando no se aplica ninguna fuerza sobre él. Hallar: A) La fuerza a la que debe someterse para que su longitud sea de 45.0 cm. B) La longitud del muelle cuando se aplica sobre él una fuerza de 63.0 N.
3. Se desea mover un bloque de 500 kg de masa arrastrándolo con un coche grúa. El coeficiente de rozamiento entre el suelo y el bloque es μ = 0.500. A) ¿Qué fuerza paralela al suelo hay que hacer para conseguir moverlo? B) ¿Qué fuerza hay que hacer si ésta forma un ángulo de 30.0° con el suelo? C) Idem si se desea moverlo con una aceleración de 1.25 m/s 2.
4. Con los datos de la Tabla adjunta, calcular para cada uno de los astros: A) La aceleración de la gravedad en su superficie. B) El peso de un cuerpo de 50.0 kg de masa. (G = 6.67 x 10 -11 N · m2 · kg-2) Astro Masa / kg Radio / km
Mercurio 3.18 x 1023 2430
Tierra 5.98 x 1024 6370
Saturno 5.71 x 1026 59800
Luna 7.20 x 1022 1738
5. Una pelota de 50 g impacta con una velocidad de 3.0 m/s sobre una mesa y rebota con la misma velocidad. Si el impacto dura 0.010 s, A) ¿Cuánto vale la fuerza ejercida sobre la pelota? B) ¿Cuál es el valor del momento lineal de la pelota antes y después del bote? C) ¿Cuál es el valor del Impulso Mecánico?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.10) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. ¿Por qué un faquir de 71.0 kg de masa puede dormir sin experimentar ningún tipo de dolor en una cama de clavos cuando la superficie aproximada de cada clavo es 1.00 mm2? ¿Cuántos clavos ha de tener la cama como mínimo si el cuerpo humano puede soportar sin excesivo dolor una presión sobre la piel de aproximadamente 400 N/cm2? 2. Calcular la presión hidrostática que se ejerce sobre el fondo de una bañera en la que el Agua alcanza 50.0 cm de altura. ¿Con qué fuerza se debe tirar del tapón de la bañera para levantarlo y vaciarla si éste tiene forma circular y 6.00 cm de diámetro y su masa es de 25.0 g? Densidad del Agua = 1000 kg/m3. 3. La silla en la que se sientan los clientes de un dentista pesa 200 N y puede subirse mediante un elevador hidráulico. El émbolo mayor tiene 400 cm 2 de sección, y se eleva al accionar un pedal en contacto con el otro émbolo de 16.0 cm2. ¿Qué fuerza debe hacer el dentista con el pie para elevar a un paciente de 90.0 kg? 4. Sabiendo que la densidad del Hielo es de 900.0 kg/m3 y la del Agua del Mar 1030 kg/m3, calcular para un iceberg de 75000 m3: A) Su masa y su peso. B) La fuerza de empuje que experimenta. C) El volumen sumergido.
5. Si en lugar de utilizar Mercurio en el Experimento de Torricelli se emplea aceite (d = 935 kg/m3), ¿Cuál debe ser la altura mínima del tubo a utilizar que permita medir el valor de la presión atmosférica?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.11) ESTÁTICA DE FLUIDOS. 1. Sabiendo que la densidad del Agua del Mar es 1045 kg/m3, calcular la fuerza que actúa sobre una escotilla circular de 65.0 cm de radio presente en un submarino situado a 142 m de profundidad. ¿Cuál es la presión provocada por el Agua a esa profundidad? 2. ¿Qué altura debe tener una columna de Etanol ( = 0.800 g/cm3) para que ejerza la misma presión hidrostática que una columna de Mercurio ( = 13.6 g/cm3) de 10.0 cm de altura?
3. En un elevador hidráulico de automóviles la superficie del émbolo pequeño es de 20.0 cm2 y la del grande de 500 cm2. Si la fuerza máxima que puede aplicarse es de 600 N, calcular el valor de la máxima carga que puede elevarse.
4. Se dispone de una bola esférica de Plomo que tiene una masa de 3.050 kg. Si se sumerge en Agua, su peso aparente resulta ser 27.17 N. A partir de estos datos, calcular: A) El empuje que sufre la bola. B) El volumen de la bola. C) La densidad del Plomo del que está hecha la bola. D) La aceleración con la que se mueve la bola en el interior del Agua. Dato: Densidad del Agua = 1000 kg/m3.
5. Un barómetro señala en la parte inferior de un edificio una presión de 760 mm de Hg y en la parte superior 740 mm de Hg. Determinar la altura de dicho edificio. La densidad del Aire es 1.29 kg/m3.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.12) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. La presión que ejerce el corazón sobre la sangre que sale por la arteria aorta tiene un valor medio de 100 mm de Hg. Determinar la fuerza media ejercida por el corazón si el diámetro de la arteria aorta es de 1.80 cm. 2. Un tubo de ensayo contiene 2.00 cm de Aceite flotando en 8.00 cm de Agua. Teniendo en cuenta que la densidad del Aceite es de 0.800 g/cm3 y la del Agua es de 1.00 g/cm3, calcular: A) La presión hidrostática ejercida sobre el fondo del tubo de ensayo. B) La altura de Mercurio ( = 13.6 g/cm3) en el tubo de ensayo necesaria para ejercer igual presión que la de la acción conjunta del Agua y del Aceite anterior.
3. Hallar la diferencia entre la presión que soportan dos peces en un pantano si uno está 5.00 m más arriba que el otro. ¿Qué altura debe escalarse en una montaña para que la diferencia de presión entre el punto alcanzado y la base sea la misma que la del apartado anterior? Datos:
(Agua) = 1000 kg/m3;
media
(Aire) = 1.29 kg/m3.
4. La Torre Eiffel tiene una masa de 7.34 x 10 6 kg, y se apoya sobre tierra descansando sobre los émbolos grandes de 16 prensas hidráulicas de sección circular. El diámetro de los émbolos grandes de las prensas hidráulicas es de 6.20 m y el de los pequeños 17.3 cm. Calcular la fuerza que debe generar cada una de las prensas en el émbolo pequeño para soportar el peso de la torre.
5. ¿Qué fracción del volumen total de un bloque de Hierro sumergido en Mercurio flota por encima del líquido? Datos:
(Fe) = 7.87 g/cm3;
A) 10.7 %. B) 21.5 %. C) 42.1 %. D) 57.9 %. E) 77.9 %.
(Hg) = 13.6 g/cm3.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.13) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Un ascensor cuya cabina tiene una masa de 450 kg transporta tres personas, cuya masa media es de 75.0 kg cada una. Asciende una altura de 20.0 m. Determinar el trabajo que realiza su motor si sube con: A) Velocidad constante de 1.50 m/s. B) Aceleración constante de 1.50 m/s2. 2. Un alumno de F y Q de 4º ESO de 40.0 kg de masa sube a preguntar dudas al despacho de su Profesor. Asciende por una escalera desde la planta baja hasta el 1er piso situado a una altura de 5.00 m sobre el suelo, en un tiempo de 7.00 s. Puede decirse que la potencia desarrollada por el alumno ha sido de: A) 28.6 W. B) 0.381 CV. C) 13.7 kW. D) 0.00 W. E) Imposible de calcular, faltan datos. 3. Se dispara una bala de 10.0 g con una velocidad de 500 m/s contra un muro de 10.0 cm de espesor. La resistencia que opone el muro al avance de la bala es de 3.00 x 103 N. Calcular: A) La velocidad de la bala después de atravesar el muro. B) El tiempo que tarda en atravesar el muro. 4. Un bloque de 20.0 kg de masa se deja caer desde lo alto de un plano inclinado de 10.0 m de longitud y cuya cima se encuentra 5.00 m por encima del suelo. A) Hallar la velocidad con la que llega a la base del plano en el caso de que no exista rozamiento entre el bloque y el plano. B) En caso de existir rozamiento, si la velocidad de llegada a la base del plano es de 8.00 m/s, calcular el valor medio de la fuerza de rozamiento durante todo el recorrido. 5. Se dispone de un muelle de constante elástica K = 1.20 x 10 3 N/m que está comprimido 10.0 cm. Al dejarlo libre, empieza a empujar horizontalmente una bola de 425 g de masa. A) Calcular la velocidad inicial de salida de la bola. B) Una vez que la bola abandona el muelle entra en una zona donde existe rozamiento y recorre 15.0 m hasta pararse. Hallar el valor de la fuerza media de rozamiento que actúa durante ese desplazamiento. C) Si la bola en vez de salir horizontalmente, hubiera salido verticalmente a la velocidad calculada en el apartado a), ¿Hasta qué altura hubiera llegado?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.14) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Un cuerpo se desplaza 5.00 m al actuar sobre él una fuerza de 50.0 N. Calcular el trabajo realizado por la fuerza en los siguientes casos: A) Fuerza y desplazamiento tienen la misma dirección y sentido. B) Fuerza y desplazamiento tienen la misma dirección y sentido contrario. C) Fuerza y desplazamiento son perpendiculares. D) Fuerza y desplazamiento forman un ángulo de 60.0º. E) ¿Qué trabajo realizan la fuerza peso y la fuerza normal? 2. Hallar la potencia (en CV) de un motor que eleva 1.00 x 10 5 L de Agua/h, de un pozo de 80.0 m de profundidad.
3. Tom y Jerry son quizás dos de los personajes más famosos de la historia de los dibujos animados. Si Tom tiene 8 veces la masa de Jerry pero éste corre a una velocidad 4 veces mayor que la de Tom, puede afirmarse que la relación entre la energía cinética de Tom y la energía cinética de Jerry es: A) 4. B) 2. C) 1/2. D) 1/4. E) 1/8.
4. Desde una altura de 200 m se deja caer una piedra de 5.00 kg. Considerar que no hay rozamiento. A) ¿Cuánto vale su energía potencial en el punto más alto? B) ¿Cuánto vale su energía cinética al llegar al suelo? ¿Y su energía mecánica? C) ¿Con qué velocidad llega al suelo? D) ¿Con qué velocidad llega al punto medio de su recorrido? E) ¿A qué altura se encuentra cuando su velocidad es 30.0 m/s?
5. Un bloque de 5.00 kg de masa, que se mueve por una superficie horizontal, choca con una velocidad de 10.0 m/s contra un muelle cuya constante elástica es K = 25.0 N/m. Si no hay rozamiento entre el bloque y la superficie, determinar: A) La longitud que se comprime el muelle. B) La aceleración del bloque si el muelle se descomprime súbitamente.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.15) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. El conductor de un automóvil de 975 kg de masa circula por una carretera horizontal a 90.0 km/h. Frena y reduce su velocidad hasta 40.0 km/h. Calcular: A) La energía cinética inicial y la energía cinética final. B) El trabajo efectuado por los frenos. C) El trabajo efectuado por la fuerza peso y por la fuerza normal.
2. La subida al Hotel Bali de Benidorm se realiza cada año. El ganador de 2013 empleó 4 min y 53 s en subir corriendo los 52 pisos del hotel. En total, 930 escalones que le llevaron hasta la azotea. Cada escalón tiene de alto 22.0 cm. El ganador tenía una masa de 63.0 kg. Calcular la potencia que desarrollaron sus piernas. 3. En el diagrama se observa un péndulo ideal que se libera desde la posición A y se mueve libremente hacia la posición B sin ningún tipo de rozamientos. Durante el trayecto de A a B, puede decirse que la energía mecánica total del péndulo: A) Baja y luego sube. B) Sube y luego baja. C) Aumenta. D) Permanece constante.
A
B
4. Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota de 175 g de masa. Cuando se encuentra a 30.0 m del suelo, su velocidad es de 15.0 m/s. Hallar: A) La energía mecánica de la pelota en ese punto. B) La velocidad inicial de lanzamiento de la pelota desde el suelo. C) La altura máxima que alcanza la pelota. 5. Un muelle de constante elástica K = 1.00 x 10 4 N/m comprimido 10.0 cm se utiliza para impulsar verticalmente una bola de 30.0 g de masa. Calcular: A) La velocidad de salida de la bola en el instante en que deja de estar en contacto con el muelle. B) La altura a la que llega la bola si no hay pérdidas por rozamiento.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.16) CALOR. 1. El Lago Erie contiene aproximadamente 400.0 km3 de Agua ce = 4184 J / (kg · K) .
= 1000 kg/m3;
A) ¿Cuánta energía se necesita para elevar la temperatura de ese volumen de Agua de 14.50 ºC a 15.50 ºC? B) ¿Cuántos años costaría obtener esa cantidad de energía empleando el total de la energía generada por una central eléctrica de 1000 MW?
2. Calcular el valor de la única temperatura a la que coinciden exactamente las Escalas Celsius y Fahrenheit.
3. Se mantiene una pieza metálica de Cobre de 312 g en un recipiente con Agua en ebullición a 100 ºC. A continuación, se saca la pieza y se introduce rápidamente en otro recipiente con 1.50 L de Agua a 21.0 ºC. Al alcanzarse el Equilibrio Térmico, la temperatura del Agua del segundo recipiente es 22.5 ºC. A) Determinar el calor específico del Cobre de la pieza metálica. Considerar para el Agua (l): = 1.00 kg/L y ce = 4184 J / (kg · K). B) Calcular la temperatura de equilibrio que se hubiera alcanzado si la pieza metálica hubiera estado fabricada de Aluminio, c e = 909 J / (kg · K). 4. Hallar la energía que debe ceder una masa de 20.00 g de Mercurio (g), Hg, en su P.E. (356.9 ºC) para solidificar. Datos del Hg: P.F. = –38.68 ºC; P.E. = 356.9 ºC; LF = 11.44 kJ / kg; LV = 295.3 kJ / kg; ce (l) = 139.0 J / (kg · K). 5. Una esfera maciza de Latón tiene un radio de 5.00 cm a 0.00 ºC. Se calienta hasta 150 ºC. Calcular el aumento que experimenta su volumen en este proceso. Dato: Coeficiente de Dilatación Lineal del Latón, α = 1.90 x 10 -5 ºC-1.
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Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.17) CALOR.
1. Las dimensiones de una habitación son 7.00 x 5.00 x 4.00 m. ¿Qué energía, en kJ, debe suministrarse al Aire contenido en ella para elevar su temperatura desde 10.0 ºC hasta 23.0 ºC? Datos para el Aire: ce = 1012 J / (kg · K);
= 1.250 kg/m3.
2. ¿Cuál de las siguientes temperaturas es la más apropiada para conservar leche dentro del frigorífico? A) B) C) D) E)
–20.0 ºC. –5.50 K. 41.0 ºF. 350 K. 273 ºF.
3. La bañera del cuarto de baño de un hotel contiene 50.0 L de Agua a 25.0 ºC ( = 997.13 kg/m3). ¿Cuántos litros de Agua a 72.0 ºC ( = 976.47 kg/m3) deben añadirse a la bañera para lograr una temperatura final de 37.2 ºC? Dato: ce (Agua) = 4184 J / (kg · K). 4. Calcular la energía necesaria para transformar 120.0 g de Hielo a –12.00 ºC en Vapor de Agua a 110.0 ºC. Datos del Agua: ce (s) = 2050 J / (kg · K); c e (l) = 4184 J / (kg · K); c e (v) = 1960 J / (kg · K); LF = 334.7 kJ / kg; Lv = 2255 kJ / kg. 5. Los tendidos eléctricos no tienen “juntas” que permitan su dilatación. Por eso, entre cada dos postes, el tendido no transcurre en línea recta, sino que el hilo forma una pequeña curva. Hallar la disminución de longitud de un cable de Cobre (α = 1.67 x 10-5 ºC-1) que mide 100 km en verano a 35.0 ºC si en invierno la temperatura desciende hasta 0.00 ºC.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.18) CALOR.
1. Resolver las siguientes cuestiones: A) Un horno de un restaurante es capaz de elevar la temperatura de 3.00 L de Agua desde 20.0 ºC ( = 998.29 kg/m3) hasta 100 ºC en tan solo 4.50 minutos. ¿Cuántos kJ proporciona el horno cada minuto si solo se aprovecha el 65.0 % del calor suministrado? Dato: ce (Agua) = 4184 J / (kg · K). B) Un calentador eléctrico de 200 W se sumerge en 2.00 kg de Agua a 20.0 ºC. ¿A qué temperatura llegará el Agua a los 5.00 minutos de haberlo conectado? Dato: ce (Agua) = 4184 J / (kg · K). 2. La Escala Kelvin (K) es una Escala Absoluta de Temperaturas. Teniendo esto en cuenta, expresar el valor del “Cero Absoluto de Temperaturas” en las Escalas Fahrenheit (ºF) y Celsius (ºC).
3. Un trozo de Hierro de 625 g que está a 90.0 ºC se introduce en un termo que contiene 250 g de Agua pura a 15.0 ºC. Hallar la temperatura final de equilibrio. Datos: ce (Agua) = 4184 J / (kg · K); ce (Hierro) = 451.8 J / (kg · K). 4. ¿A qué temperatura quedará un trozo de Hielo de 250.0 g de masa, que se encuentra a –20.00 ºC, si se le transfieren 120.0 kJ de energía en forma de calor? Indicar los diferentes tramos o etapas del proceso. Datos: ce (Hielo) = 2100 J / (Kg · K); ce (Agua) = 4184 J / (kg · K); LF (Agua) = 333.9 kJ/Kg. 5. Se dispone en el Laboratorio de un cilindro de Cobre (Coeficiente de Dilatación Lineal, = 1.72 x 10-5 ºC-1) de 2.00 kg de masa, a una temperatura de 20.0 ºC ( = 8940 kg/m3). Se calienta hasta 400 ºC. Determinar el valor de su: A) Masa. B) Volumen.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.19) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. En el centro de un estanque circular de 2.0 m de diámetro se deja caer una piedra. Se observa que la perturbación tarda 1.2 s en llegar a la orilla. En ese momento hay 8 “crestas” de ola en el estanque. Determinar: A) La velocidad de las ondas producidas. B) La longitud de onda, el periodo y la frecuencia de las mismas. 2. Una onda de frecuencia 25.0 Hz viaja según el eje OX (+) (Figura adjunta). Calcular para esta onda las siguientes magnitudes: A) Amplitud. B) Longitud de onda. C) Periodo. D) Velocidad de propagación.
3. Un radar recibe el eco de una señal 0.0001 s después de haber sido emitida. ¿A qué distancia del radar está el objeto? (Velocidad de la luz = 3 x 108 m/s) 4. Un rayo luminoso que se propaga en al Aire incide sobre el Agua de un estanque con un ángulo de 37.5º respecto de la normal. ¿Qué ángulo forman entre sí los rayos reflejado y refractado? Datos: n (Aire) = 1; n (Agua) = 4/3. 5. En la Figura adjunta se muestra un rayo de luz que pasa del Aire (n = 1.00) a un bloque de vidrio transparente (n = 1.50). Determinar: A) El ángulo de incidencia en la 1ª cara y el ángulo de emergencia en la 2ª. B) Si en la 2ª cara el rayo, además de refractarse, se refleja, ¿Con qué ángulo emerge por la 1ª cara después de refractarse? C) La velocidad de propagación de la luz en el interior del bloque.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.20) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. Una soprano canta, en un día de invierno al Aire libre, a 0.0 ºC, con una frecuencia de 1300 Hz. Calcular: A) La longitud de onda de su canto en el Aire si la velocidad del sonido en éste es de 331.5 m/s. B) El periodo de la onda acústica generada. 2. En el diagrama que se adjunta, una ola propagándose a una velocidad de 0.25 m/s provoca que un trocito de corcho suba y baje 4 veces en 8.0 s. A partir de estos datos puede decirse que la longitud de onda de la ola es de: A) 1.0 m. B) 2.0 m. C) 4.0 m. D) 8.0 m. E) 0.50 m.
3. El ángulo límite al pasar la luz del Hielo al Aire es de 45.0º. Determinar: A) El índice de refracción del Hielo. B) La velocidad con que se propaga la luz en el Hielo. 4. Un rayo de luz que se propaga en el Aire llega a la superficie de separación entre el Aire (n = 1.00) y el Vidrio (n = 1.54) formando un ángulo de 35.0º con la superficie de separación. Hallar: A) El valor del ángulo de incidencia del rayo luminoso. B) El ángulo de refracción del rayo de luz en el Vidrio. C) El valor de la velocidad de la luz en el interior del Vidrio. 5. La velocidad del sonido en el Agua es de 1498 m/s. Se envía una señal de sonar desde un barco a un punto que se encuentra debajo de la superficie del Agua. 1.800 s más tarde se detecta la señal reflejada (eco). ¿Qué profundidad tiene el océano en la posición donde se encuentra el barco?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.21) ONDAS. LUZ Y SONIDO. 1. La velocidad de propagación de las Ondas de Radio en el Aire es de 3 x 108 m/s. Kiss FM Talavera emite con una frecuencia de 103.3 MHz. Calcular: A) La longitud de onda de esas ondas. B) El periodo de las mismas. 2. Considerar las Figuras mostradas a continuación: A) En la 1ª, la onda tiene una frecuencia de 40 Hz. ¿A qué velocidad se propaga? i) 13 m/s.
ii) 27 m/s.
iii) 60 m/s.
iv) 120 m/s.
v) 0.075 m/s.
B) En la 2ª, se trata de una onda que se propaga en una cuerda. Dar el valor de: i) La longitud de onda.
ii) La amplitud.
3. Hallar la longitud de onda en el Aire y el periodo de los ultrasonidos emitidos por un murciélago si su frecuencia es de 112 kHz. Suponer que la velocidad de los ultrasonidos en el Aire es de 340 m/s. 4. Un rayo de luz incide desde el Aire (n = 1.00) sobre un líquido X formando un ángulo de 42.5º con la normal. El ángulo de refracción es de 35.0º. Determinar: A) El índice de refracción del líquido X. B) La velocidad de la luz dentro de dicho líquido X. 5. Un rayo de luz de frecuencia 5.09 x 1014 Hz viaja por el Aire (v = 3.00 x 108 m/s) e incide sobre un objeto de Vidrio con un ángulo de 40.0º sobre la superficie de separación entre el Aire y el Vidrio. Si el índice de refracción del Aire es 1.00 y el ángulo de refracción del rayo en el Vidrio es de 24.3º, calcular: A) El índice de refracción del Vidrio. B) La velocidad de la luz en el interior del Vidrio. C) La longitud de onda de la luz en el Aire. D) La longitud de onda de la luz en el Vidrio. E) El ángulo de refracción que hubiera sufrido el rayo si en lugar de incidir sobre Vidrio, lo hubiera hecho sobre Agua (n = 1.33).
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.22) CORRIENTE ELÉCTRICA. 1. Hallar la longitud de alambre de nicrom ( = 150 x 10-8 • m) necesaria para que al circular por él una corriente de 1.00 mA haya entre sus extremos una tensión de 1.50 V. El diámetro del alambre es 1 / 16. 1 pulgada ( ) = 2.54 cm 2. Hallar la resistencia total o equivalente en los montajes dados a continuación: A) B)
3. Una instalación monofásica la constituyen 10 bombillas de 100 W cada una, una estufa de 2200 W, un aparato de aire acondicionado de 1000 W y artefactos electrodomésticos variados que consumen 1800 W. Si todos estos aparatos están conectados 5.0 horas diarias y el kW·h cuesta 0.20 €, ¿Cuál es el coste mensual de este consumo de energía? 4. Una batería tiene una f.e.m. de 12 V y una resistencia interna de 0.050 Ω. Sus terminales están conectados a una resistencia de carga de 3.0 Ω. Calcular: A) La intensidad de corriente en el circuito. B) La diferencia de potencial entre los bornes o terminales de la batería. C) La potencia entregada a la resistencia de carga, la potencia entregada a la resistencia interna de la batería y la potencia entregada por la batería.
5. Considerar el montaje dado a continuación y calcular: A) La resistencia de los dos filamentos. B) Su resistencia equivalente en paralelo.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.23) CORRIENTE ELÉCTRICA.
1. Cuatro alambres de Cobre de igual longitud se conectan en serie. Sus áreas de sección transversal son: 1 cm2, 2 cm2, 3 cm2 y 5 cm2. Si se aplica un voltaje de 120 V al conjunto, ¿Cual es el voltaje a través del alambre de 2 cm 2?
2. Hallar la resistencia equivalente del circuito indicado. El valor de las resistencias es: R1 = R2 = R8 = 5 Ω; R3 = R4 = 30 Ω; R5 = R6 = R7 = 20 Ω; R9 = R10 = 10 Ω.
3. Un generador de f.e.m. 12 V y resistencia interna 0.90 Ω se conecta a través de una resistencia de carga R. Si la corriente en el circuito es de 1.4 A, calcular: A) La ddp entre los bornes del generador, el rendimiento de éste y el valor de R. B) La potencia que se disipa en la resistencia interna del generador.
4. Un foco indica “75 W – 120 V”. Se atornilla en un portalámparas al extremo de un cable de extensión en el que cada uno de los dos conductores tiene una resistencia de 0.80 Ω. El otro extremo del cable se conecta a una toma de 120 V. A) ¿Qué intensidad recorre el circuito? B) ¿Cuál es la potencia real entregada al foco en este circuito?
5. ¿Qué trabajo realiza una corriente eléctrica de 0.50 A que circula durante 30 s entre dos puntos cuya diferencia de potencial es de 6.0 V?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.24) CORRIENTE ELÉCTRICA.
1. Un alambre tiene 3.0 mm de diámetro en su sección transversal y 150 m de longitud. Su resistencia es de 3.0 a 20 ºC. ¿Cuál es su resistividad? 2. Considerar el circuito de la figura y calcular: A) La resistencia equivalente entre los puntos a y c. B) La intensidad de corriente que circula por cada resistencia.
3. Una batería de automóvil tiene una f.e.m. de 13 V y una resistencia interna de 0.080 Ω. Los faros tienen una resistencia total de 5.0 Ω (supuesta constante). Calcular la diferencia de potencial a través de los focos de los faros cuando: A) Son la única carga en la batería. B) El motor de la marcha está operando y toma 35 A adicionales de la batería. 13 V
4. Considerar el circuito mostrado en la Figura. Determinar: A) La resistencia equivalente y la intensidad total que recorre el circuito. B) La corriente en la resistencia de 20 Ω. C) La diferencia de potencial entre los puntos marcados en rojo. Figura
5. Una plancha de 800 W se conecta a una red de corriente de 220 V. Calcular: A) La intensidad de corriente que pasa por ella. B) Su resistencia.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.25) FINAL. JUNIO.
1. Un estudiante tiene la mala costumbre de aprenderse las ecuaciones de memoria. Para el periodo, T, de un Péndulo Simple recuerda la ecuación: T 2 L2 / g , donde: T = Tiempo; L = Longitud; g = Aceleración. ¿Es correcta, es decir, es dimensionalmente homogénea? Justificarlo. En el caso de que no lo sea, ¿Cuál es la expresión correcta?
2. Un pequeño objeto se deja caer desde el reposo y alcanza el suelo en un tiempo de 2.50 s. Despreciando el rozamiento con el aire, puede afirmarse: i) Que su velocidad en el instante que alcanza el suelo es de: A) –30.6 m/s. B) –24.5 m/s. C) –12.5 m/s. D) –10.0 m/s.
E) –2.50 m/s.
ii) Que la altura sobre el suelo desde la que cae el objeto es de: A) 6.25 m. B) 12.5 m. C) 24.5 m. D) 30.6 m.
E) 62.5 m.
3. La rueda de una bicicleta tiene 30.0 cm de radio y gira uniformemente a razón de 25.0 vueltas por minuto. Calcular: A) La velocidad angular, en rad/s. B) La velocidad lineal y la aceleración normal de un punto exterior de la rueda. C) El ángulo girado por la rueda en 30.0 s. D) El número de vueltas dadas en ese tiempo. 4. Hallar la resultante de los siguientes sistemas de fuerzas: F1 = 5 N
F2 = 4 N
F2 = 3 N α = 120º
α = 60º F1 = 5 N
F1 = 9 N 5. Calcular el valor de la fuerza F y la distancia x a la que se encuentra de A, si la viga que se muestra tiene masa despreciable y se encuentra en Equilibrio.
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6. Calcular la presión que ejerce un elefante sobre el suelo, si su masa es de 3530 kg y la huella de cada una de sus patas es, aproximadamente, un circulo de 16.50 cm de radio. Comparar el resultado obtenido con la presión que ejerce una chica de 53.50 kg que se apoya sobre la punta de uno de sus pies en una sesión de ballet, si la superficie en que se apoya la chica es, aproximadamente, 11.50 cm2. ¿Quién de los dos ejerce una presión mayor? 7. Despreciando los efectos del rozamiento, puede afirmarse que la potencia media desarrollada por un motor cuando eleva una masa de 400 kg, a velocidad constante, una altura de 10.0 m en 8.00 s es de: A) 0.32 kW.
B) 0.50 kW.
C) 4.9 kW.
D) 9.8 kW.
E) 32 kW.
8. Un trozo de 500 g de Aluminio a 20.0 ºC se enfría hasta –196 ºC colocándolo en un recipiente grande con Nitrógeno líquido a esta temperatura. A) Calcular cuánto Nitrógeno se vaporiza. B) Si en lugar de introducirlo en Nitrógeno líquido se introduce en un recipiente con 600 g de Agua líquida a 278 K, ¿Cuál es la temperatura de Equilibrio? Datos: P.E. (Nitrógeno) = –196 ºC; LV (Nitrógeno) = 198.8 kJ/kg; ce (Agua) = 4184 J/(kg·K); ce (Aluminio) = 897.0 J/(kg·K). 9. Se ha comprobado que cierto pájaro tropical vuela en cuevas totalmente oscuras. Para sortear los obstáculos utiliza el sonido, pero la frecuencia más elevada que puede emitir y detectar es de 8.00 kHz. Evaluar el tamaño de los objetos más pequeños que puede detectar. La velocidad del sonido en el aire es de 340 m·s-1.
10. ¿Cuál es la resistencia de una bombilla en la que aparece la siguiente inscripción: “100 W – 220 V”?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.26) FINAL. JUNIO.
1. ¿Cuáles son las dimensiones del factor de viscosidad ( ) que figura en la fórmula siguiente? F· s S· v Datos: F = Fuerza; s = Longitud (Altura); S = Superficie (Área); v = Velocidad. 2. Un tren sale de una estación con una aceleración de 0.400 m/s2. Un pasajero llega corriendo al andén 6.00 s después de que el tren haya iniciado la marcha. A) ¿Cuál es la velocidad constante mínima con la que debe correr el pasajero para poder alcanzar al tren, si en el instante en el que el pasajero lo alcanza ambos llevan igual velocidad. B) ¿En qué posición se produce el alcance?
3. Un volante gira en torno a su eje a razón de 3000 r.p.m. Un freno lo para en 20.0 s. Hallar la aceleración angular supuesta constante, y el número de vueltas dadas hasta que el volante se detiene. Supuesto que el volante tiene 20.0 cm de diámetro, calcular las aceleraciones tangencial y centrípeta de un punto de su periferia una vez dadas 100 vueltas y la aceleración resultante en tal punto. 4. En la Tabla de Datos se muestra la variación de la fuerza F aplicada sobre un muelle en función del alargamiento ∆L que ésta provoca. Calcular: A) La constante elástica del muelle. B) La longitud final del muelle si se le aplica una fuerza de 425 N y su longitud inicial es de 17.0 cm. C) La fuerza aplicada sobre el muelle si su longitud final es de 27.5 cm. F/N ∆L / m
100 0.05
200 0.10
300 0.15
400 0.20
500 0.25
5. La viga de la Figura está sujeta a la acción de las tres fuerzas que se indican. El peso de la viga es despreciable. Calcular: A) El valor de la reacción del apoyo B. B) La distancia d a la que se encuentra del extremo A.
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6. La masa de un cuerpo es de 10.0 kg. Al sumergirlo en Agua ( = 1000 kg/m3) su peso aparente es de 88.2 N, y si se sumerge en un líquido desconocido su peso aparente es de 78.4 N. Calcular: A) El peso del cuerpo. B) El empuje que sufre el cuerpo por parte del Agua. C) El empuje que sufre el cuerpo por parte del líquido desconocido. D) El volumen del cuerpo. E) La densidad del cuerpo. F) La densidad del líquido desconocido.
7. Desde un globo aerostático, que está a una altura de 255 m y subiendo con una velocidad ascendente de 90.0 km/h, se suelta un paquete de víveres de 65.0 kg. Calcular: A) La energía mecánica del paquete en el instante del lanzamiento. B) La velocidad con la que el paquete llega el suelo.
8. El Alcohol Etílico tiene un Punto de Ebullición de 78.3 ºC, un Punto de Fusión de –114 ºC, un Calor Latente de Vaporización de 879 kJ/kg, un Calor Latente de Fusión de 109 kJ/kg y un Calor Específico en estado líquido de 2.46 kJ/(kg·K). Determinar la energía que se le debe quitar a 0.510 kg de Alcohol Etílico, inicialmente en estado gaseoso a 78.3 ºC, para convertirlo en sólido a –114 ºC. 9. Una vieja locomotora se dirige hacia una montaña con velocidad constante. El maquinista hace sonar el silbato y recibe el eco proveniente de la montaña 5.00 s más tarde. En el instante de recibir el eco vuelve a tocar el silbato y recibe el segundo eco 4.00 s después. ¿Cuál es la velocidad de la locomotora? 10. Considerar el circuito de la Figura y calcular:
A) La resistencia equivalente del circuito. B) La intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito. C) La diferencia de potencial en los extremos del generador. D) La diferencia de potencial en los extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.27) FINAL. JUNIO.
1 m·v 2 m·g ·h ? ¿Corresponden a una 2 Potencia o a un Trabajo? Justificar de manera adecuada la respuesta. Datos: m = Masa; v = Velocidad; g = Aceleración; h = Longitud.
1. ¿Qué dimensiones tiene la expresión:
2. Un pequeño auto eléctrico alcanza una velocidad máxima de 57.6 km/h, con una aceleración uniforme de 4.00 m/s2, y puede frenar uniformemente hasta con una aceleración de –6.00 m/s2. El tiempo más corto en que dicho automóvil puede recorrer 500 m partiendo del reposo y finalizando en reposo, es de: A) 32.5 s. B) 34.6 s. C) 39.2 s. D) 41.5 s. E) 44.0 s. 3. Las aspas de un ventilador giran uniformemente a 90.0 r.p.m. Determinar: A) Su velocidad angular en unidades del S.I. B) El número de vueltas que dan las aspas en 5.50 min. C) Su periodo y su frecuencia. 4. El peso de un objeto es 100 N a nivel del mar. Se eleva a una altura sobre la superficie terrestre igual a dos veces el radio terrestre. ¿Cuál es el nuevo peso? Datos: G = 6.67 x 10-11 N·m2/kg2; RoT = 6378 km; MT = 6 x 1024 kg. A) 0.00 N. B) 11.1 N. C) 25.0 N. D) 50.0 N. E) 300 N. 5. La barra de la Figura es de peso despreciable. La masa del saltador es de 90.7 kg. Hallar las reacciones en los apoyos A y B. (1 = 1 pulgada = 2.54 cm)
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6. Una esfera metálica de 36.28 mm de radio cuelga de un dinamómetro cuya lectura indica 5.00 N. ¿Qué lectura da el dinamómetro si dicha esfera se sumerge completamente en un líquido de densidad 800 kg/m3? A) 0.0 N. B) 1.6 N. C) 3.4 N. D) 4.8 N. 7. Un bloque de 215 g inicia su movimiento desde el reposo en el punto A de la Figura, que representa una pecera semiesférica de radio 30.0 cm. Calcular: A) La energía potencial gravitatoria en el punto A. B) La energía cinética y la velocidad del bloque en el punto B. C) La velocidad del bloque en el punto C.
8. Un recipiente contiene 200 g de Agua a una temperatura de 21.0 ºC. Se añaden a ese recipiente 120 g de un líquido cuyo Calor Específico es de 2700 J/(kg·K). Calcular la temperatura inicial de dicho líquido si la temperatura final de la mezcla es de 27.0 ºC. El Calor Específico del Agua (l) = 4184 J/(kg·K). 9. Un auto va hacia un monte a una velocidad de 72.0 km/h. Toca el claxon y recibe el eco a los 2.00 s. ¿A qué distancia está del monte al recibir el eco? 10. Considerar el circuito de la Figura de abajo y calcular:
A) La resistencia equivalente del circuito. B) La intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito. C) La diferencia de potencial en los extremos del generador. D) La diferencia de potencial en los extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.28) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. El Momento Lineal o Cantidad de Movimiento, p, de un cuerpo es p = m · v, mientras que el Impulso Mecánico, Im, comunicado a un cuerpo es Im = F · t. ¿Pueden sumarse estas dos magnitudes? Razonar la respuesta. Datos: m = Masa; v = Velocidad; F = Fuerza; t = Tiempo. 2. El movimiento de un vehículo viene representado por la siguiente Gráfica velocidad – tiempo. Calcular: A) La aceleración en cada uno de los tramos. B) La distancia total recorrida. C) La velocidad media del móvil en su movimiento.
3. La centrifugadora de secado de una lavadora gira a 200 r.p.m. y desacelera uniformemente hasta 20.0 r.p.m. después de efectuar 25.0 vueltas. Calcular: A) Su aceleración angular. B) El tiempo que tarda en pararse y el número de vueltas dadas hasta que lo hace, contados desde el instante anterior. 4. Se arrastra un bloque de 73.0 kg de masa tirando de él con una fuerza horizontal de 227 N. Si al aplicar esta fuerza se le comunica una aceleración de 2.10 m/s2, calcular: A) El valor de la fuerza de rozamiento. B) ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento? 5. Hallar la reacción en A y B. La viga es de peso despreciable y soporta las fuerzas dadas. (Datos: 1 libra = 1 = 1 lb = 453.6 g; 1 = 1 pulgada = 2.54 cm)
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6. Una esfera, cuya densidad es 2000 kg/m3, se suelta en la superficie de un lago de 40.0 m de profundidad. Determinar: A) La aceleración de su movimiento. B) El tiempo que tarda en llegar al fondo del lago. (Agua) = 1000 kg/m3 7. Una esquiadora de 50.0 kg de masa empieza a deslizar desde lo alto de una colina (Punto A) a una altura de 20.4 m sobre el suelo, para acabar subiendo a una segunda colina que está a una altura de 8.00 m sobre el mismo (Punto B). Después baja suavemente hasta el Punto C. En todo el trayecto entre A y C el rozamiento es despreciable. La velocidad que lleva la esquiadora en B es de: A) 9.64 m/s.
B) 11.2 m/s.
C) 12.5 m/s.
D) 15.6 m/s.
E) 23.6 m/s.
Después, la esquiadora entra en la zona CD (con rozamiento) y aprovecha para frenar en 48.0 m. El valor medio de la fuerza de rozamiento en ese trayecto es: A) 86.1 N.
B) 208 N.
C) 282 N.
D) 328 N.
E) 490 N.
8. Un bloque de Hielo de 60.0 g a 0.0 ºC se introduce en un vaso que contiene 250 g de Agua (l) a 25.0 ºC. ¿Qué opción es correcta en el Punto de Equilibrio? A) El Hielo se funde completamente y la temperatura final es superior a 0.0 ºC. B) El Hielo se funde completamente y la temperatura final es de 0.0 ºC. C) Parte del Hielo sigue sin fundir y la temperatura final de la mezcla es 0.0 ºC. D) Parte del Hielo sigue sin fundir y la temperatura final de la mezcla es de 0.0 ºC. Datos: ce (Agua) (l) = 4184 J/(kg·K); LF (Hielo) = 334.7 kJ/kg. 9. En una noche de tormenta, se ve un relámpago y 4.00 s después se oye el trueno correspondiente. ¿A qué distancia se encuentra la tormenta? 10. Considerar el circuito de la figura y calcular:
A) La resistencia equivalente del circuito. B) La intensidad I de la corriente que atraviesa el circuito. C) La diferencia de potencial en los extremos del generador. D) La diferencia de potencial en los extremos de cada una de las resistencias y el valor de la intensidad que las atraviesa.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.29) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. En el campo de la Dinámica de Fluidos es fundamental el Teorema de Bernouilli. Demostrar que los tres sumandos de la ecuación tienen la misma fórmula dimensional. P v2 h K Cons tan te. ·g 2g Datos: P = Presión;
= Densidad; g = Aceleración; h = Longitud; v = Velocidad.
2. Un ciclista decide esprintar hacia la meta. La velocidad inicial es 11.5 m/s y acelera durante 7.00 s con una aceleración constante de 0.500 m/s2. A) Calcular la velocidad final que alcanza el ciclista. B) Si mantiene la velocidad alcanzada hasta la línea de meta, que dista 300 m del punto donde empieza a acelerar, calcular el tiempo que gana respecto al que hubiera empleado si no hubiera acelerado y hubiera marchado a velocidad constante hasta la meta. c) El ciclista empieza a acelerar ya que 5.00 m por delante hay otro ciclista que va cansado y exhausto. Dicho ciclista no tiene fuerzas para acelerar y acaba la etapa a una velocidad constante de 11.8 m/s. Determinar qué ciclista gana la etapa y en qué distancia aventaja el ganador al segundo clasificado. 3. Una centrifugadora pasa de estar en reposo a girar a 450 r.p.m. en 15.0 s. Si el radio del tambor es de 25.0 cm, calcular: A) El módulo de la aceleración angular. B) Las vueltas que da en ese tiempo. C) El módulo de la velocidad angular para t = 10.0 s. D) El módulo de la aceleración tangencial. E) El módulo de la aceleración normal para t = 15.0 s.
4. Una grúa levanta a un trabajador de la compañía eléctrica, metido en una canastilla, con una velocidad constante de 1.20 m/s. Se sabe que el trabajador tiene una masa de 72.0 kg y que la tensión del cable de la grúa es 2.49 x 103 N. A) ¿Cuál es la masa propia de la canastilla? Si ahora la elevación se lleva a cabo con aceleración constante de 1.20 m/s2, B) ¿Qué tensión soporta el cable?
5. Un muelle de constante elástica 175 N/m tiene una longitud de 42.0 cm cuando no se aplica ninguna fuerza sobre él. Calcular: A) La fuerza que debe ejercerse sobre el muelle para que su longitud sea de 55.0 cm. B) La longitud que alcanza el muelle cuando se aplica sobre él una fuerza de 92.5 N.
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6. La masa de la viga de la Figura es de 200 kg y la de la caja 75.0 kg. La tensión que debe soportar la cuerda A es de 980 N. Se desea que el conjunto se mantenga en Equilibrio. A) ¿Cuál debe ser la tensión de la cuerda B? B) ¿A qué distancia x de A debe colocarse?
7. Una pequeña bola de 5.00 g de masa se dispara verticalmente hacia arriba utilizando una pequeña pistola que funciona activada por un muelle. Si el muelle está comprimido 8.00 cm, la bola alcanza exactamente una altura de 20.0 m contados desde la posición que tenía la bola cuando el muelle estaba comprimido. Calcular: A) La constante elástica del muelle. B) La velocidad de la bola cuando lleva ascendidos 12.5 m.
8. Una herradura de Hierro de 1.50 kg de masa, que inicialmente está a una temperatura de 600 ºC, se introduce en un recipiente que contiene 20.0 kg de Agua a 25.0 ºC. Determinar la temperatura final de equilibrio (Ignorar que el recipiente también se calienta y que una cierta cantidad de Agua se vaporiza). Datos del Calor Específico: Agua (l) = 4184 J/(kg·K); Hierro (s) = 450.5 J/(kg·K).
9. Responder a las siguientes cuestiones: A) Encontrar el ángulo límite para la reflexión total interna de un rayo de luz que pasa del Hielo (n = 1.31) al Aire. Hacer un dibujo. B) Una capa de Aceite (n = 1.45) flota en al Agua (n = 1.33). Un rayo de luz incide sobre la gota de Aceite desde el Aire con un ángulo de 40.0°. Encontrar el ángulo de refracción del rayo en el Agua.
10. Dos elementos de un circuito, cuyas resistencias son R1 y R2, se conectan en serie con una batería de 6.00 V y un interruptor. La resistencia interna de la batería es de 5.00 Ω. El valor de R1 = 132 Ω y el de R2 = 56.0 Ω. A) ¿Cuál es la corriente a través de R1 cuando el interruptor está cerrado? B) ¿Cuál es el voltaje a través de R2 cuando el interruptor está cerrado?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (1.30) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. Se desea comprobar si existe alguna relación entre la Presión P y el volumen V de un gas cuando la temperatura de éste permanece constante. Se realizan una serie de medidas y se obtiene la siguiente Tabla de Datos: P / atm V/L
1.0 22.4
1.5 14.9
2.0 11.2
2.5 9.00
3.0 7.50
Dibujar la gráfica P – V. ¿Qué se obtiene? ¿Cuál es la relación matemática? ¿Cómo son proporcionalmente P y V? En el caso de que la gráfica no sea una recta, ¿Qué hay que representar para que lo sea? 2. En una Práctica de Laboratorio (Volumetría) se ha medido seis veces en una bureta el volumen de una disolución de NaOH que se ha gastado en la neutralización de un ácido. Se han obtenido los siguientes resultados, en mL: 27.42; 27.40; 27.37; 27.39; 27.40; 27.41. Determinar: A) El valor representativo del volumen y la expresión correcta del resultado. B) Las imprecisiones absoluta y relativa. C) El error absoluto de la 1ª medida y el error relativo de la 3ª medida. 3. Desde el borde de un acantilado de h metros de altitud sobre el nivel del mar se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad de 45.0 m/s y se observa que tarda 10.0 s en golpear el Agua. Calcular: A) La altura h que tiene el acantilado. B) La altura máxima que alcanza la piedra respecto del nivel del mar. C) La velocidad con que llega la piedra a la superficie del Agua. 4. Hallar la resultante de dos fuerzas de 600 N y 400 N en los siguientes casos: A) Si tienen la misma dirección y sentido. B) Si tienen la misma dirección y sentidos contrarios. C) Si son perpendiculares. ¿Qué ángulo forma con el eje OX (+)? D) Si forman entre sí un ángulo de 120º. E) Si son paralelas de igual sentido. ¿Dónde está su punto de aplicación? F) Si son paralelas de sentido contrario. ¿Dónde está su punto de aplicación? 5. Una barra de longitud L = 2.00 m pesa 30.0 N y se mantiene en Equilibrio en posición horizontal apoyada sobre un fulcro. De sus extremos cuelgan pesos de valor F1 = 10.0 N y F2 = 20.0 N. Hallar la posición del fulcro y la reacción en él.
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6. Un cable anclado en el fondo de un lago sostiene una esfera hueca de plástico bajo su superficie. El volumen de la esfera es de 0.300 m3 y la tensión del cable 900 N. La densidad del Agua de Mar es 1030 kg/m3. A) ¿Qué masa tiene la esfera? B) El cable se rompe y la esfera sube a la superficie. Cuando está en equilibrio, ¿Qué fracción del volumen de la esfera está sumergida? 7. Una pequeña bolita de metal desliza debido a la gravedad a lo largo de un alambre sin que haya en ningún momento rozamiento. La bolita empieza a moverse desde el reposo desde el punto A. A) Calcular la velocidad de la bola en los puntos B, D y E. B) Calcular la velocidad de la bola en el punto C (Este punto está 1.25 m por debajo de la superficie trazada por la línea que pasa por los puntos B, D y E). A
5.00 m _________________ B
D
E
C
8. Se mezclan en un termo perfectamente aislado 100 g de Hielo a –10.0 ºC y 50.0 g de Agua líquida a 50.0 ºC. Considerar los Datos dados a continuación, y determinar qué cantidad de Hielo queda en el sistema resultante. Datos: LF (Hielo) = 334.4 kJ/kg; ce (Hielo) = 2090 J/(kg·K); ce (Agua) = 4184 J/(kg·K). A) 12.5 g.
B) 25.0 g.
C) 62.5 g.
D) 68.8 g.
E) 75.0 g.
9. Los índices de refracción para el Agua y para el Vidrio Crown con una luz de 589 nm son: n (Agua) = 1.33 y n (Vidrio) = 1.52, respectivamente. Calcular: A) La velocidad de la luz en estos dos materiales. B) El índice de refracción relativo de este vidrio respecto al Agua. C) La longitud de onda de esa luz en ambos materiales. 10. Considerar el circuito de la Figura en el que se conectan tres resistencias en paralelo, siendo la diferencia de potencial de 18.0 V. Calcular: A) La intensidad de corriente que circula por cada resistencia. B) La potencia entregada a cada resistencia, y la potencia total entregada a la combinación de resistencias. C) La resistencia equivalente del circuito.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.1) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Expresar en unidades del S.I. las siguientes cantidades: A) Una precipitación de: 6 cL / (min·mm2). B) Una aceleración de 27 km/min2.
2. Expresar en unidades del S.I., sin prefijo, en notación científica y con tres cifras significativas, las siguientes cantidades: A) 0.0000456 Mmin. B) 224466 nm.
3. Probar si son o no dimensionalmente correctas las siguientes fórmulas: A) ρ · g · h = m · v. B) m · g · h = ½ m · v2. m = Masa; ρ = Densidad (m/V); g = Aceleración ( v/t); h = Altura; v = Velocidad 4. Un depósito cerrado contiene Aire a la presión atmosférica. Sus paredes soportan presiones altas, pero no mayores de 20 atm. Con una bomba se inyecta aire uniformemente, aumentando la presión interior según la Tabla adjunta. t/s P / atm
0.0 1.0
1.0 1.5
2.0 2.0
3.0 2.5
4.0 3.0
5.0 3.5
6.0 4.0
7.0 4.5
A) Dibujar la gráfica P frente a t, es decir, P – t. ¿Qué representa? Dar la ecuación matemática y el valor de las constantes que puedan aparecer en ella. B) ¿Cuánto vale P si t = 3.2 s? ¿Qué tiempo máximo puede estar funcionando la bomba?
5. Los diámetros interior y exterior de un tubo metálico, medidos con un calibre que aprecia décimas de mm, tienen un valor respectivo de: d1 = (13.2 ± 0.1) mm; d2 = (18.6 ± 0.1) mm. Hallar el espesor del tubo y su error.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.2) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Expresar en unidades del S.I. las siguientes cantidades: A) La intensidad de iluminación de una superficie: 24 MJ / (min·cm2). (J = Julio, unidad S.I. de Energía) B) Una densidad superficial de carga de: 1100 nC / mm2. (C = Culombio, unidad S.I. de Carga Eléctrica) 2. Expresar en unidades del S.I., sin prefijo, en notación científica y con tres cifras significativas, las siguientes cantidades: A) 0.0000006789 Gm. B) 1234567890.1 μg. C) 0.000003715 hm3. D) 15.05 dm2.
3. Determinar por análisis dimensional si es correcta o no la siguiente ecuación: F · s = m · g · h. Se sabe que: F = Fuerza (F = m · a); s = Espacio; m = Masa; g = Aceleración de la Gravedad; h = Altura.
4. En una Práctica de Laboratorio se miden las velocidades v de salida de un líquido por un orificio circular a medida que se modifica la sección S de éste. Los resultados se recogen en la siguiente Tabla: S (cm2) v (cm/s)
2.0 75.0
3.0 50.0
4.0 37.5
5.0 30.0
6.0 25.0
7.0 21.4
8.0 18.8
9.0 16.6
10 15.0
A) Dibujar la gráfica v – S y escribir la ecuación que relaciona a ambas variables. B) Hallar el valor de la constante que aparece y explicar lo que representa. C) ¿Cuánto vale v si S = 15 cm2? D) Si la gráfica no fuera una recta, ¿Cómo podría rectificarse?
5. Determinar, junto con su error correspondiente, la superficie de un disco cuyo radio es (10.2 ± 0.1) cm.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.3) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Transformar: A) Una aceleración de 0.500 m/s2 en km/h 2. B) Un momento lineal de 6000 g · mm / min en unidades del S.I.
2. Expresar en escritura científica con 4 cifras significativas: A) 1 u = 931.494 061 MeV (Equivalencia en Energía de la Unidad de Masa Atómica). B) λc = 0.000 000 000 002 426 310 238 9 m (Longitud de Onda de Compton). 3. Comprobar mediante análisis dimensional si estas ecuaciones son correctas: A) v2 = (2·g·h)1/2. Datos: v = Velocidad; g = Aceleración; h = altura. B) v = (F / μ)1/2. Datos: v = Velocidad; F = Fuerza = m · a; a = Aceleración; μ = Densidad Lineal de Masa = m/d; d = Longitud; m = Masa.
4. En una Experiencia de Laboratorio se mide la potencia consumida por una lámpara eléctrica según la intensidad de la corriente que circula por ella. Se ha obtenido la siguiente Tabla: P/W I/A
2.0 0.10
2.9 0.12
3.9 0.14
5.1 0.16
6.5 0.18
8.0 0.20
9.7 0.22
A) Representar la Potencia frente a la Intensidad, P – I. ¿Qué se obtiene? ¿Qué ecuación relaciona a ambas variables? ¿Hay alguna constante? ¿Cuánto vale? B) ¿Cuánto vale P si I = 0.50 A? ¿Qué I se necesita para que consuma 40 W?
5. El diámetro de una esfera es: D = (3.0 ± 0.1) cm. Determinar el valor de su volumen, V = (4 π / 3) (D / 2)3. ¿Cuál es el error de su volumen?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.4) CINEMÁTICA.
1. Un ciclista sale de un cierto punto de una ciudad a velocidad constante de 18.0 km·h-1. 5.00 minutos más tarde sale otro en su persecución, a velocidad también constante de 24.0 km·h-1. Calcular: A) El espacio recorrido por cada uno cuando el segundo da alcance al primero. B) El tiempo que tiene que transcurrir, contado a partir del adelantamiento, para que el segundo ciclista saque 12.0 km al primero.
2. Se deja rodar una pelota, por una pista horizontal. La trayectoria que describe es rectilínea. En la siguiente Tabla se muestra la posición que ocupa la pelota en determinados instantes: Tiempo / s Posición /m
0.0 5.0
3.0 20
6.0 35
9.0 50
A) ¿Se trata de un movimiento rectilíneo uniforme? B) Escribir la ecuación del movimiento de la pelota. C) ¿Qué posición ocupa la pelota en el instante t = 7.0 s? D) ¿Qué distancia recorre al cabo de 12 s?
3. Desde una altura de 80.0 m se dispara verticalmente hacia arriba un proyectil a una velocidad de 108 km·h-1. Hallar: A) El tiempo que tarda en llegar al punto de altura máxima. B) La altura de ese punto. C) La velocidad que tiene 1.00 s antes de llegar al suelo. D) La altura respecto al suelo en ese instante. 4. Un coche se mueve según muestra la gráfica adjunta v – t: A) ¿Qué tipo de movimiento tiene en cada tramo? ¿Cuál es la aceleración? B) ¿Cuál es el espacio total recorrido por el vehículo? v / m·s-1
40 30 20 10
1
2
3
4
t / min
5. Un tocadiscos gira a razón de 45.0 rpm. El radio del disco es de 9.00 cm. Determinar: A) El ángulo, expresado en rad, que gira el disco en ¼ de h. B) La velocidad de un punto de la periferia del disco.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.5) CINEMÁTICA.
1. Dos pueblos, A y B, distan 620 km. A las 9:00 h de la mañana sale un coche de A hacia B a velocidad constante de 72.0 km·h-1. A las 10:20 h sale otro de B hacia A con velocidad también constante de 108 km·h -1. Calcular: A) La hora que es cuando se cruzan. B) La distancia a la que se encuentra el segundo coche de A, 20.0 min después de cruzarse.
2. El conductor de un vehículo tarda en pararse 5.00 s después de frenar con una deceleración de 3.00 m·s-2. Determinar: A) La velocidad inicial del automóvil antes de comenzar a frenar. B) El espacio recorrido durante la frenada.
3. Desde un puente a 40.0 m sobre el río, se dispara verticalmente hacia arriba un proyectil con una velocidad de 32.0 m·s-1. Hallar: A) El tiempo que tarda en pasar otra vez por el puente. B) La velocidad que tiene al llegar al agua.
4. Un tractor ha recorrido 46.0 km en 1.50 h a velocidad constante. Los radios de las ruedas delanteras y traseras son, respectivamente, 42.0 y 76.0 cm. Determinar: A) El periodo de las ruedas delanteras. B) El número de vueltas dadas por las ruedas traseras.
5. La velocidad angular del motor de un coche aumenta de manera uniforme de 1200 rpm a 2800 rpm en 12 s. Calcular: A) La aceleración angular del motor. B) El número de vueltas que ha dado el motor durante ese tiempo.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.6) CINEMÁTICA.
1. Dos ciudades, A y B, están separadas en línea recta por 420 km. A las 9:00 h de la mañana sale un coche de A hacia B con velocidad uniforme de 90.0 km·h-1. A las 9:20 h sale otro de B hacia A con velocidad también uniforme de 126 km·h-1. Calcular: A) La hora a la que se cruzan. B) La distancia que les falta a cada uno de los coches para llegar a su destino, 10.0 min después de haberse cruzado. 2. Una moto se mueve según la ecuación: x = 20 + 10 t – 0.50 t2, dada en el S.I. A) ¿Se trata de un movimiento acelerado o uniforme? En caso de tratarse de un movimiento acelerado, indicar la velocidad inicial y la aceleración del mismo. B) Calcular el tiempo y la distancia que recorre la moto hasta que se detiene.
3. Desde un puente sobre un río se dispara verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 35.0 m·s -1. Se observa que tarda en llegar al agua 8.00 s. Hallar: A) La altura del puente. B) La velocidad que tiene la pelota a los 4.00 s, indicando si sube o baja.
4. Según un estudio realizado por la Universidad de Granada, el golpe liftado de Rafael Nadal hace rotar la bola a 80.0 rps. Calcular: A) El periodo, la frecuencia y la velocidad angular con que gira la bola. B) La velocidad lineal con que rota un punto ("ecuador") de la bola, si se sabe que el diámetro de una pelota de tenis es de 6.00 cm. 5. Un tren de juguete que da vueltas por una pista circular de 50.0 cm de radio, con velocidad constante, tarda 10.0 s en cada una de ellas. Calcular: A) La aceleración del tren. B) El tiempo necesario para que el ángulo girado sea de 999 rad.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.7) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Hallar la fuerza resultante y el punto de aplicación de ésta, al componer dos fuerzas de 80 N y 64 N, en los siguientes casos: A) Son perpendiculares. B) Forman entre sí un ángulo de 60º. C) Son paralelas del mismo sentido y separadas 1.0 m. D) Son paralelas de sentido contrario y separadas 2.0 m.
2. De un resorte se cuelga un cuerpo de 42 kg de masa y se alarga 4.0 cm. Calcular: A) La constante recuperadora. B) La fuerza necesaria para comprimirlo 20 cm.
3. La masa de un coche automático es de 1600 kg. La fuerza que desarrolla el motor es de 4900 N. El coeficiente de rozamiento con el asfalto es 0.250. Debe considerarse, además, la fuerza de resistencia del aire. El coche arranca desde el reposo por un carretera plana y horizontal, y en un tiempo de 100 s su velocidad es de 72.0 km·h-1. A) ¿Cuál es la resistencia del aire? B) ¿Qué espacio recorre hasta pararse, si apaga el motor a partir de ese tiempo?
4. En el sistema mostrado en la figura F 1 = 27 N. Se desea que el sistema esté en equilibrio. Calcular el valor de: A) F2. B) R.
5. La distancia Tierra – Luna es de 384000 km. Se sabe que la masa de la Tierra es de 5.98 x 1024 kg, y la de la Luna 81 veces menor. Si la Constante de Gravitación Universal es 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2, hallar: A) La velocidad de giro de la Luna en torno a la Tierra, considerando que la fuerza gravitatoria entre ambas es una fuerza centrípeta que le hace describir un MCU. B) El radio de la Luna si su gravedad es 6 veces menor.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.8) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Hallar la fuerza resultante y el punto de aplicación de la misma, para dos fuerzas de 120 N y 45.0 N, separadas 1.00 m, en los siguientes casos: A) Son paralelas del mismo sentido. B) Son paralelas de sentido contrario. 2. Un resorte tiene una constante recuperadora de 300 N·m-1. Calcular: A) La longitud que se dilata al colgar de él una masa de 3.50 kg. B) La fuerza necesaria para comprimirlo 12.0 mm.
3. Un cuerpo de 36.0 kg de masa se lanza por un plano horizontal con una velocidad inicial de 16.0 m·s-1. Si el coeficiente de rozamiento vale μ = 0.350, determinar: A) La distancia que recorre hasta pararse. B) Su momento lineal 0.250 s antes de pararse.
4. Dos bolas A y B de masas y velocidades respectivas 1.0 kg y 5.0 kg y 12 m·s-1 y 2.0 m·s-1, se dirigen la una hacia la otra, con lo cual chocan. Hallar la velocidad de cada bola después de chocar, en los siguientes casos: A) El choque es perfectamente elástico. B) El choque es totalmente inelástico o plástico.
5. Una viga homogénea tiene una longitud de 7.0 m y una masa de 80 kg y se encuentra horizontal apoyada en un punto A situado a 1.0 m del extremo izquierdo y en un punto B situado a 4.0 m del A. Del extremo derecho cuelga un cuerpo de 10 kg. Calcular las fuerzas FA y FB que soportan los apoyos A y B. FA
A
FB
B
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.9) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Determinar las tensiones T1 y T2 de las cuerdas de la figura. P es el peso de la masa m = 106 kg. Los ángulos y son de 60º.
T1
m
T2
P
2. Un dinamómetro mide 25.0 cm cuando cuelga de él un cuerpo de 100 kg, y mide 30.0 cm cuando se le cuelga un cuerpo de 200 kg. Calcular: A) La longitud del dinamómetro en vacío, es decir, sin carga. B) La constante recuperadora del muelle.
3. Una fuerza F al actuar sobre un cuerpo le comunica una aceleración de 2.0 m/s2, y si actúa sobre otro, a este último le comunica una aceleración de 3.0 m/s2. Al actuar sobre ambos cuerpos cuando están pegados, la aceleración es: A) 0.67 m/s2. B) 0.83 m/s2. C) 1.0 m/s2. D) 1.2 m/s2. E) 2.5 m/s2.
4. Una pelota de tenis de 100 g de masa lleva una velocidad de 20.0 m/s y, una vez devuelta, su velocidad es de 40.0 m/s en sentido contrario al que llevaba inicialmente. Si la pelota permanece en contacto con la raqueta 10.0 ms, ¿Cuál es la fuerza media del golpe? A) 6 x 102 N. B) 2 x 102 N. C) 6 x 103 N. D) 2 x 103 N. E) 6 x 104 N.
5. El radio del Sol es 100 veces mayor que el de la Tierra y la aceleración de la gravedad en su superficie es también 27 veces mayor. Sabiendo que la masa de la Tierra es 5.98 x 1024 kg y que la aceleración de la gravedad en su superficie es 9.80 m/s2, hallar la masa del Sol. Utilizar el Dato: G = 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.10) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. La fuerza sobre el fondo de una piscina rectangular de 10.0 m de largo y 6.00 m de ancho es de 1.85 x 106 N. Calcular: A) La profundidad de la piscina. B) La presión en el fondo de la piscina si el líquido es Mercurio (ρ = 13600 kg/m3). 2. Se desea levantar un cuerpo de 440 kg que se encuentra sobre un émbolo cuadrado de 1.20 m de lado de una prensa hidráulica. El otro émbolo, el menor, es circular y en él hay que hacer una fuerza de 80.0 N para levantar el cuerpo. A) ¿Cuánto mide el radio de este émbolo? B) Si el radio se triplica y el lado de la sección cuadrada se duplica, ¿Qué masa puede colocarse en tal caso, haciendo la misma fuerza? 3. La diferencia de alturas alcanzadas por dos líquidos inmiscibles, uno agua y el otro aceite, en un tubo en U es de 3.5 cm. La altura alcanzada por el aceite es de 12 cm. Hallar: A) La densidad de ese aceite. B) La presión que se produce en cada una de las ramas. 4. Un cuerpo prismático de plástico de base 60 cm2 y de 8.0 cm de altura flota en agua de tal forma que emerge 0.75 cm. Calcular: A) La densidad del plástico del que está hecho el prisma. B) La masa, en g, que hay que poner encima de él para que asomen solo 0.50 cm.
5. La diferencia de presión entre la meseta y la cúspide de un monte es de 160 torr (mm de Hg). Si la densidad del aire es de 1.29 kg·m-3, hallar: A) La altura que tiene la cúspide respecto de la meseta. B) La diferencia de presión que habría si esa altura fuera en agua.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.11) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. Un cilindro hueco de plástico tiene una masa de 124 g, un radio de 7.0 cm y una altura de 16 cm. Se llena por completo de agua y se cierra herméticamente. Hallar: A) La presión sobre la mesa al apoyarlo por una de sus bases circulares. B) La fuerza debida al agua sobre una base circular, cuando se apoya por una generatriz.
2. El émbolo mayor de una prensa hidráulica es cuadrangular, de lado 1.80 m. El menor, en cambio, es circular. Quiere elevarse una masa de 1200 kg colocada sobre el émbolo mayor, haciendo sobre el menor, como máximo, una fuerza de 137 N. A) Calcular el radio del émbolo menor necesario para ello. B) ¿Qué peso puede elevarse haciendo igual fuerza en el émbolo menor, si el radio de éste se duplica? 3. En un tubo en U se colocan agua y otro líquido no miscible de densidad 1.32 g·cm-3. La diferencia de alturas alcanzadas, contadas a partir de la superficie de separación de ambos líquidos, es de 4.6 cm. Se pide: A) ¿Qué alturas alcanzan ambos líquidos? B) ¿Qué presión hay, en atm, en la superficie de separación de ellos?
4. Un prisma macizo de un cierto material es de base cuadrangular de 8.0 cm de lado y 12 cm de altura. Está flotando en un líquido de densidad 960 kg·m-3, emergiendo 3.5 cm. Calcular: A) La densidad del material del que está hecho el prisma. B) La masa que debe ponerse encima del prisma para que emerjan solo 1.0 cm.
5. Torricelli realizó su famoso experimento con Mercurio, de densidad 13.6 g·cm-3. Si lo hubiese realizado con Alcohol, de densidad 0.789 g·cm-3, ¿Cuál habría sido la altura líquida alcanzada?
FÍSICA 4º ESO.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.12) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. Una caja prismática rectangular de aluminio tiene unas dimensiones de 14 x 9.0 x 5.0 cm y una masa de 350 g. Se llena con un líquido de densidad 975 kg·m-3. Hallar: A) La fuerza que ejerce el líquido en la cara pequeña, si la caja llena se apoya sobre ésta en una mesa. B) La presión sobre la mesa de la caja llena, si ésta se apoya sobre la cara intermedia. 2. El émbolo mayor de una prensa hidráulica es rectangular, de dimensiones 2.0 x 0.80 m. El menor, en cambio, es cuadrado. Se desea elevar una masa de 750 kg colocada sobre el émbolo mayor, haciendo sobre el menor, como máximo, una fuerza de 98.0 N. Determinar: A) El lado del émbolo menor necesario para ello. B) El peso que podría elevarse, haciendo igual fuerza, si el lado del émbolo menor se triplicase.
3. En un tubo en U se colocan agua y un líquido no miscible de densidad 1.75 g·cm-3. Se observa que la diferencia de alturas alcanzadas, contadas a partir de la superficie de separación de ambos líquidos es de 6.0 cm. Calcular: A) Las alturas alcanzadas por ambos líquidos. B) La presión en la superficie de separación.
4. Un objeto cúbico macizo de 1.00 m de arista, flota en agua, de forma que emergen 25.0 cm de arista. Calcular: A) La densidad del cubo. B) La masa que hay que poner sobre el cubo para que emerjan 10.0 cm de arista.
5. Una colina tiene una altura de 150 m. La presión atmosférica en la cúspide es de 752.3 torr, y se admite que va aumentando a razón de 0.0850 torr por cada metro descendido. ¿Cuál es, en atm, la presión atmosférica en la base?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.13) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Un cajón de 12.0 kg se encuentra en un suelo plano y horizontal. Mediante un cable paralelo al suelo se tira de él con una fuerza de 600 N. Si el coeficiente de rozamiento es 0.250, calcular: A) El trabajo que hacen la fuerza que actúa sobre el cable y la de rozamiento al cabo de 6.50 s. B) Comprobar que se cumple el Teorema de las Fuerzas Vivas.
2. Mediante una grúa se eleva un cuerpo de 400 kg de masa a una altura de 100 m en 70.0 s. Hallar: A) La potencia de la grúa en C.V. B) Si el cuerpo se iza a velocidad constante, ¿Cuánto vale esa velocidad?
3. Desde una altura de 125 m sobre el suelo, se dispara verticalmente hacia arriba un proyectil de 150 g de masa con una velocidad de 50.0 m·s -1. Calcular, aplicando el Principio de Conservación de la Energía, y considerando que no hay rozamiento: A) La velocidad, cuando la altura es de 88.0 m. B) La altura cuando la velocidad es de 12.0 m·s-1.
4. Calcular la velocidad con la que sale disparada una flecha de 85.0 g de masa desde un arco, cuya constante de recuperación es 7.28 x 103 N·m-1, que ha sido tensado 65.0 cm. 5. Se deja caer sobre un muelle en posición vertical una masa de 0.500 kg desde 1.00 m de altura. El muelle tiene una longitud de 0.500 m y una constante elástica de 100 N/m. Calcular la longitud del muelle cuando está comprimido al máximo.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.14) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Un automóvil de 1250 kg de masa arranca desde el reposo por una pista horizontal. La fuerza que es capaz de desarrollar el motor es de 4410 N. El coeficiente de rozamiento con la carretera es de 0.250. Calcular: A) El trabajo neto desarrollado por el motor en un trayecto de 160 m. B) La velocidad adquirida por el coche al final de dicho trayecto.
2. Un escalador con una masa de 60.0 kg invierte 30.0 s en escalar una pared de 10.0 m de altura, a velocidad constante. Calcular: A) El peso del escalador. B) El trabajo realizado en la escalada. C) La potencia real del escalador. D) El trabajo realizado si sube con una aceleración constante de 0.150 m·s -2.
3. Se dispara desde el suelo verticalmente hacia arriba un cuerpo de 12.0 kg de masa con una velocidad de 48.0 m·s -1. Hallar las energías potencial y cinética en los siguientes casos: A) Cuando tiene una altura de 65.0 m. B) Cuando su velocidad es de 33.0 m·s-1.
4. Una esfera metálica de 100 kg de masa se deja caer desde una altura de 5.00 m sobre un suelo arenoso. La esfera penetra 40.0 cm en el suelo. Hallar la fuerza de resistencia ejercida por el suelo. 5. Un bloque de 200 g de masa permanece en reposo en A cuando el muelle de constante elástica 500 N/m está comprimido 7.50 cm. Se suelta el dispositivo de sujeción y el bloque recorre el camino ABCD. Calcular la velocidad del bloque cuando pasa por B, C y D.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.15) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Un coche de 800 kg de masa arranca desde el reposo por una carretera plana y horizontal. El coeficiente de rozamiento entre las ruedas y la calzada es 0.250. Al cabo de 20.0 s la velocidad del coche es de 27.0 km·h -1. Se pide: A) El trabajo desarrollado por el motor y su potencia en C.V. B) La velocidad del coche a los 35.0 s. (Resolverlo utilizando el Teorema de las Fuerzas Vivas y las ecuaciones de la Cinemática)
2. El motor de una lavadora tiene una potencia teórica de 1500 W. Si su rendimiento es del 75.0 %, calcular: A) Su potencia real en W y en C.V. B) El trabajo que realiza si funciona durante 30.0 minutos.
3. Una piedra de 300 g de masa ha sido disparada desde el suelo con una cierta velocidad. A los 5.00 s de ascensión su velocidad es de 11.0 m·s -1. Calcular las energías potencial gravitatoria y cinética de la piedra en los siguientes instantes: A) Cuando faltan 0.500 s para conseguir la altura máxima. B) Cuando lleva descendidos 40.0 m, a partir de la altura máxima.
4. Un proyectil de 3.10 g de masa atraviesa una pared de 20.0 cm de espesor. Si llega a ella con una velocidad de 600 m/s y reaparece por el otro lado con una velocidad de 400 m/s, ¿Cuál es la resistencia que ofrece el muro? 5. Desde la ventana de un edificio de 15.0 m de altura se lanza un objeto de masa m = 400 g hacia la calle, utilizando el muelle de constante K = 750 N/m, como muestra la figura. El objeto a una distancia inicial de 80.0 cm se desplaza 10.0 cm comprimiendo el muelle, y luego se suelta. Calcular: A) La velocidad del objeto al final del plano inclinado. B) La velocidad de impacto del objeto en el suelo.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.16) CALOR.
1. ¿Cuánto calor se necesita para llevar a cabo las transformaciones siguientes? A) 188 g de hielo a –7.50 ºC en agua a 82.0 ºC. B) 1.00 L de agua a 99.0 ºC a vapor de agua a 100 ºC. Datos: ce (hielo) = 2090 J·kg-1·K-1; ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1; LF (hielo) = 334400 J·kg-1; LV (agua) = 2257200 J·kg-1. 2. Se desea llenar una bañera de 200 L con agua a 65.0 ºC, utilizando para ello dos grifos, uno caliente con agua a 87.0 ºC y otro frío con agua a 6.00 ºC. Determinar: A) Las cantidades de agua que hay que gastar de cada grifo. B) El calor ganado por el agua fría. Datos: ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1. 3. Se vierten 100 g de agua a 28.0 ºC sobre 500 g de agua a 15.0 ºC. Sabiendo que la temperatura final de la mezcla es de 17.0 ºC, determinar el equivalente en agua del calorímetro.
4. Calcular el coeficiente de dilatación de un cuerpo, sabiendo que su longitud inicial es de 1 m, pero que se reduce a 0.99902 m cuando su temperatura pasa de 30 ºC a 10 ºC. 5. La superficie del Sol se encuentra a una temperatura de 6000 K. Expresar este valor en: A) ºF. B) R (Grados Rankine).
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.17) CALOR.
1. Se desea llenar un depósito de 200 L mediante dos grifos, uno de agua fría a 7.00 ºC y otro caliente a 88.0 ºC, y que la temperatura final de la mezcla sea de 55.0 ºC. Hallar: A) Los litros de agua que hay que gastar de cada grifo. B) El calor ganado por el agua fría. Datos: ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1. 2. Se mezclan 400 g de vapor de agua a 102 ºC con 9.00 kg de agua a 90.0 ºC. Calcular: A) La temperatura de la mezcla. B) El calor perdido por el vapor. Datos: ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1; ce (vapor) = 2090 J·kg-1·K-1; LV (agua) = 2257200 J·kg-1.
3. 100 g de una aleación formada por oro y cobre, a la temperatura de 75.5 ºC, se introducen en un calorímetro con 502 g de agua a 25.0 ºC. La temperatura de equilibrio es de 25.5 ºC. Calcular la composición de la aleación, sabiendo que los calores específicos del oro y del cobre son 130 J·kg-1·K-1 y 397 J·kg-1·K-1, respectivamente. El ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1. 4. Si un cuerpo tiene un coeficiente de dilatación lineal α = 1.31 x 10-4 ºC-1, siendo su longitud 1.00 m a la temperatura de 12.0 ºC, determinar: A) Su longitud a la temperatura de 54.0 ºC. B) Los valores de los coeficientes de dilatación superficial y cúbica del sólido. 5. Un termómetro de mercurio puede ser útil desde –38.0 ºC hasta 356 ºC. A) Expresar la primera temperatura en K y en ºF. B) Expresar la segunda temperatura en ºR (Rèaumur) y en R (Rankine).
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.18) CALOR.
1. Se dispone de 4.50 kg de vapor de agua a 135 ºC. Determinar: A) La energía calorífica desprendida para enfriarlo hasta hielo a 0 ºC. B) Si el 80.0 % de dicha energía se utilizase en hacer subir un objeto de 50.0 g de masa verticalmente hacia arriba, ¿Qué energía cinética tendría cuando hubiese ascendido 12.0 m? Datos: ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1; ce (vapor) = 2090 J·kg-1·K-1; LV (agua) = 2257200 J·kg-1; LF (hielo) = 334400 J·kg-1. 2. Se mezclan 200 g de hielo a –5.00 ºC con 4.00 kg de agua a 65.0 ºC. Calcular: A) La temperatura y el estado físico final de la mezcla. B) ¿Cuál debería ser la masa de agua para que la temperatura de la mezcla fuese de 0 ºC, fundiéndose la mitad del hielo? Datos: ce (hielo) = 2090 J·kg-1·K-1; ce (agua) = 4184 J·kg-1·K-1; LF (hielo) = 334400 J·kg-1.
3. Un calentador de agua opera con energía solar. Si el colector solar tiene una superficie de 6.00 m2 y la intensidad que entrega la luz solar es de 550 W/m2, ¿Cuánto tiempo tarda en aumentar la temperatura de 1.00 m3 de agua desde 20.0 °C hasta 60.0 °C? Datos del agua: ρ = 1.00 kg/dm3; ce = 4184 J·kg-1·K-1. 4. Un objeto metálico de forma cúbica aumenta su volumen un 7.0 % cuando su temperatura aumenta 70 ºC. Determinar su coeficiente de dilatación lineal.
5. Para el Oxígeno (O2), el Punto de Fusión es 50.4 K y el Punto de Ebullición 90.2 K. Se pide: A) Expresar estas temperaturas en ºC y en ºF. B) ¿En qué estado físico se encuentra una muestra de Oxígeno a 32.0 ºF?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.19) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. Una onda tiene una longitud de onda de 12 cm y un periodo de 0.020 s. Hallar: A) La frecuencia y la pulsación. B) La distancia a la que se habrá propagado en 12 s.
2. Un rayo de luz incide con un ángulo de 37.0º sobre un vaso que contiene aceite, primero, y agua, después. Si los índices de refracción del aceite y del agua son, respectivamente, 1.42 y 1.34, calcular: A) Los ángulos de refracción en el aceite y en el agua. B) La velocidad de la luz en el aceite, si en el aire es de 3 x 10 5 km·s-1. 3. Un cierto sonido se emite al ritmo de 1.2 x 104 J cada 1.5 s. Determinar: A) La intensidad sonora cuando atraviesa una ventana redonda de 60 cm de diámetro. B) La sonoridad o nivel acústico cuando la intensidad es 2.0 x 10 -6 W·m-2. Dato: I0 = 1.0 x 10-12 W·m-2. 4. Hallar gráficamente la imagen de un objeto situado frente a un espejo esférico cóncavo de radio 6 unidades, si el objeto se encuentra al doble de distancia del espejo que el radio del mismo y su altura es equivalente a la mitad del radio. Indicar, también, la naturaleza o características de la imagen.
5. Obtener gráficamente la imagen de un objeto situado frente a una lente convergente de distancia focal 4 unidades, si el objeto se encuentra en el punto medio entre el foco y el centro óptico y su altura es equivalente a la mitad de la distancia focal. Indicar las características de la imagen obtenida.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.20) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. Una perturbación que se transmite en forma de ondas por una cuerda tarda 8.00 s en recorrer 12.0 m, produciendo ocho oscilaciones completas. Calcular: A) La velocidad de propagación de la onda. B) La longitud de onda. C) La frecuencia de la onda y el periodo de oscilación.
2. Un haz compuesto por luces de colores rojo y azul incide desde el aire sobre una de las caras de un prisma de vidrio con un ángulo de incidencia de 40.0º. A) Dibujar la trayectoria de los rayos en el aire y tras penetrar en el prisma, y calcular el ángulo que forman entre sí los rayos en el interior del prisma si los índices de refracción son: n (rojo) = 1.612; n (azul) = 1.671. B) Si la frecuencia de la luz roja es de 4.20 x 10 14 Hz, hallar su longitud de onda dentro del prisma. Datos: c = 3 x 108 m·s-1; n (aire) = 1. 3. Un rayo de luz pasa del agua (n = 4/3) al aire (n = 1). Calcular: A) El ángulo de incidencia si los rayos reflejado y refractado son perpendiculares. B) El ángulo límite. C) ¿Hay ángulo límite si la luz pasa del aire al agua?
4. Responder razonadamente a las siguientes cuestiones: A) Si desea obtenerse una imagen virtual, derecha y menor de un objeto, se usa: i) Un espejo convexo. ii) Una lente convergente. iii) Un espejo cóncavo. iv) Una lente divergente. v) Un espejo plano. B) A 10 cm de distancia del vértice de un espejo cóncavo de 30 cm de radio se sitúa un objeto. Construir su imagen gráficamente, indicando su naturaleza.
5. Entre los instrumentos que porta el rover Curiosity que explora la superficie marciana (Vehículo de una misión científica a Marte, Agosto 2012), está la cámara Mars Hand Lens para fotografiar en color los minerales del suelo de Marte. La lente de la cámara tiene una distancia focal de 18.3 mm, y lleva un filtro que solo deja pasar la luz comprendida en el intervalo 380 – 680 nm. Calcular: A) La potencia de la lente. B) La frecuencia más alta de la luz que puede fotografiarse.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.21) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. Contestar de manera razonada a las dos cuestiones dadas a continuación: A) Las ondas que emite en cada 1.0 s un foco emisor transportan una energía de 25 J. Si esas ondas se propagan mediante un frente de ondas esférico, ¿Qué intensidad existe a 5.0 m del foco emisor? i) 0.080 W/m2.
ii) 125 W/m2.
iii) 5.0 W/m2.
iv) 0.20 W/m2.
B) En el fondo del mar, ¿A qué distancia debe estar situado un obstáculo en el que se reflejan las ondas sonoras para que se pueda percibir el eco? La velocidad del sonido en el agua es de 1500 m·s -1. 2. Contestar razonadamente a dos de las tres cuestiones siguientes: A) Un ojo miope necesita una lente correctora de –2.5 dioptrías de potencia para poder ver nítidamente objetos muy alejados. Se pide: i) El tipo de lente.
ii) La focal de la lente.
B) Se coloca un objeto delante de un espejo esférico cóncavo, a una distancia menor que la distancia focal del espejo. Realizar la construcción gráfica de la imagen e indicar las características de ésta. C) Un foco emite ondas electromagnéticas con una frecuencia de 1.5 MHz que atraviesan un medio con n = 1.5. Calcular la longitud de onda de esta radiación en el aire y en dicho medio. 3. Un buceador enciende un láser debajo del agua (n = 1.33), dirigiéndolo hacia arriba formando un ángulo de 60.0º con la superficie. Calcular: A) El ángulo con que emerge la luz del agua. B) El ángulo de incidencia a partir del cual no sale la luz del agua. C) La profundidad aparente del buceador para un pájaro alcanzado por el rayo emergente, si la profundidad real del buceador es de 4.00 m. 4. Un rayo de luz incide en la superficie plana de separación de dos medios, produciéndose reflexión y refracción. Si el ángulo de reflexión es de 28º, el de refracción de 35º y el índice de refracción del primer medio 1.3, determinar: A) El índice de refracción del segundo medio. B) El ángulo de incidencia para el que se produce reflexión total. 5. Se dispone de una lupa (lente convergente) de 5 cm de distancia focal que se utiliza para observar sellos con aumento. A) Hacer un diagrama indicando la trayectoria de los rayos, la posición del objeto y la posición de la imagen si quiere obtenerse una imagen virtual, derecha y mayor. B) Determinar de forma cualitativa la posición en la que hay que colocar los sellos si se quiere que la imagen definida antes sea 10 veces mayor. C) Determinar gráficamente las características de la imagen obtenida si el sello se coloca a 6 cm de la lente.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.22) CORRIENTE ELÉCTRICA.
1. Se dispone de tres cargas eléctricas puntuales alineadas, de valores: Q 1 = +6.0 µC; Q2 = –10 µC; Q3 = +14 µC. Las dos primeras están separadas 2.0 m y la segunda de la tercera 6.0 m. Calcular: A) La intensidad del campo eléctrico en el punto medio entre la primera y la segunda cargas, indicando su dirección y sentido. B) El trabajo para trasladar una cuarta carga de 5.0 C desde el punto anterior al punto medio entre la segunda y la tercera cargas. 2. Los extremos de una asociación de cuatro condensadores, de valores: 14, 22, 30 y 50 µF, se conectan a una diferencia de potencial de 1.0 x 10 3 V. Hallar la carga y la diferencia de potencial de cada uno de los condensadores, en los siguientes casos: A) Los cuatro se conectan en serie. B) Los dos primeros se conectan en serie con los otros dos en paralelo. 3. Un técnico en reparación de televisores necesita una resistencia de 100 Ω para componer un equipo defectuoso. Por el momento no tiene resistencias de este valor. En su caja de herramientas dispone solamente de una resistencia de 500 Ω y de dos resistencias de 250 Ω. ¿Cómo puede obtener la resistencia deseada asociando las resistencias que tiene a mano?
4. Una línea de conducción eléctrica de alta tensión tiene 350 km de longitud en el cable de ida y otros tantos en el de vuelta. Las características del cable son: Sección circular de 5.00 mm de radio y aleación de cobre–aluminio de resistividad, ρ = 2.45 x 10-8 Ω·m. Hallar: A) La intensidad de corriente que circula por la línea si la tensión es de 30.0 kV. B) La cantidad de calor que se disipa en los cables en 60.0 min por Efecto Joule.
5. Un circuito eléctrico sencillo está constituido por un generador de 200 V de f.e.m. y 1.0 Ω de resistencia interna, con tres resistencias exteriores de 25, 35 y 65 Ω, la primera en serie con las otras dos en paralelo. Calcular: A) La energía producida por el generador cada 1.0 min. B) La potencia disipada por Efecto Joule en la resistencia de 65 Ω.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.23) CORRIENTE ELÉCTRICA. 1. Se dispone de dos cargas eléctricas de valores: Q 1 = +8 μC y Q2 = –4 μC, colocadas, respectivamente, de izquierda a derecha en el Eje X, separadas por una distancia de 4 m. Calcular: A) El potencial eléctrico en el punto A, situado 1 m a la izquierda de la segunda carga. B) La intensidad del campo eléctrico en el punto B, que es el punto medio del segmento que une ambas cargas, indicando su dirección y sentido. 2. Los extremos de una asociación de tres condensadores de valores 10, 16 y 32 μF se conectan a una diferencia de potencial de 600 V. Hallar la carga y la diferencia de potencial de cada uno, en los siguientes casos: A) Los tres se conectan en serie. B) Los dos primeros se conectan en paralelo con el tercero en serie.
3. Cada uno de los dos cables conductores (ida y vuelta) de una línea de conducción eléctrica tiene una longitud de 20.0 km, un radio de su sección circular de 8.00 mm y son de aluminio, de resistividad ρ = 2.83 x 10-8 Ω·m. Hallar: A) La resistencia eléctrica de la línea. B) Si transportan la corriente a una tensión de 1000 V, ¿Qué potencia se disipa en ellos?
4. Se dispone de un cuadro de cinco resistencias cuyos valores son: 12, 16, 20, 24 y 30 Ω. Hallar la resistencia equivalente en los siguientes casos de conexión: A) Todas en serie. B) Todas en paralelo. C) Las tres primeras en paralelo con las otras dos en serie. D) Las dos primeras en paralelo con las otras tres en serie. E) La primera en serie con las otras cuatro en paralelo. 5. Un circuito eléctrico comprende un generador de 100 V de f.e.m. y 1.0 Ω de resistencia interna, con tres resistencias exteriores de 40, 60 y 80 Ω, la primera en serie con las otras dos en paralelo. Calcular: A) La potencia producida por el generador. B) El calor disipado por Efecto Joule en la resistencia de 80 Ω cada hora.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.24) CORRIENTE ELÉCTRICA.
1. Una línea de conducción eléctrica tiene una longitud de 125 km. El conductor es de sección circular de 5.0 mm de radio y de resistividad ρ = 2.0 x 10-8 Ω·m. La intensidad de corriente que circula por ella vale 1.5 A. Calcular: A) La resistencia eléctrica de la línea. B) La diferencia de potencial entre dos puntos de ella separados por 30 Km. 2. Tres resistencias están conectadas en paralelo y sus valores son 2 Ω, 7 Ω y 14 Ω. Si por la rama central de 7 Ω pasa una corriente de intensidad 1 A, hallar: A) La intensidad de corriente por las otras dos. B) La diferencia de potencial entre los extremos de cada una y la intensidad de corriente que llega al punto común. 3. Un generador de 60 V de f.e.m. y 0.50 Ω de resistencia interna está conectado a cuatro resistencias exteriores de 10 Ω, 20 Ω, 30 Ω y 40 Ω, las dos primeras conectadas en serie, con las otras dos en paralelo. Calcular: A) Las resistencias equivalentes, la exterior y la total. B) Las intensidades de corriente, general y derivadas. C) La potencia que produce el generador y la que consume la resistencia de 40 Ω. D) El calor desarrollado por Efecto Joule en la resistencia de 30 Ω cada 1.0 días. 4. Contestar a tres de las cuatro cuestiones dadas a continuación: A) Obtener la ecuación de dimensiones de la conductancia y de la resistividad. B) ¿Cuál es el valor de la resistencia equivalente de n resistencias iguales, primero en serie, después en paralelo, y después la mitad en serie con la otra mitad en paralelo? C) Una carga de –12 µC se encuentra separada de los puntos A y B, 5.0 y 14 m, respectivamente. Calcular el potencial eléctrico en cada punto y el trabajo necesario para trasladar una tercera carga de 60 C desde A hasta B. D) Tres cargas positivas iguales de 4.0 μC cada una están situadas sobre una recta, separadas entre sí por distancias de 20 cm. Calcular la fuerza que actúa sobre: i) La carga de uno de los extremos; ii) La carga central. 5. Resolver solo uno de los dos ejercicios sobre condensadores: A) Hallar la capacidad de dos condensadores plano–paralelos. Uno con carga de 8.0 μC y ddp entre armaduras de 20 V, y otro de aire con placas rectangulares de 2.0 cm x 2.5 cm y separación entre ellas de 1.0 mm. B) Los extremos de una asociación de tres condensadores de 10, 12 y 14 μF, están conectados a una batería de 1.0 V. Hallar, en cada caso, la capacidad equivalente y la carga eléctrica de cada uno de ellos, si se conectan: i) Todos en serie; ii) Todos en paralelo; iii) El 1º en serie con los otros dos en paralelo; iv) Los dos primeros en paralelo con el 3º en serie.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.25) FINAL. JUNIO.
1. Dos operarios han medido el radio y la altura de un depósito cilíndrico, obteniendo los siguientes resultados en cada medida: 1ª) R = 2.00 m; h = 4.52 m. 2ª) R = 2.10 m; h = 4.63 m. El volumen de un cilindro es: V = π R2 · h. Determinar: A) El verdadero valor del volumen del depósito. B) El % de error cometido en la medida del volumen. 2. Un camión que se desplaza a velocidad constante de 90.0 km·h -1 adelanta a un coche que se encuentra parado en la carretera. Si éste arranca 5.00 s más tarde con una aceleración constante de 3.00 m·s -2, hallar: A) El tiempo que tarda el coche en alcanzar al camión. B) La velocidad del coche cuando alcanza al camión. C) El espacio que recorre el camión antes de ser alcanzado.
3. Las ruedas de una bicicleta tienen un radio de 34.0 cm. Un ciclista circula a 18.0 km·h-1. Calcular: A) La velocidad angular de las ruedas, así como el periodo y la frecuencia del movimiento. B) El número de vueltas dadas y el ángulo girado por cada rueda en un tiempo de 2.50 min. 4. Una lámpara cuelga del techo de un ascensor que sube con una aceleración de 1.35 m/s2. La tensión de la cuerda que sujeta la lámpara es de 72.0 N. A) ¿Cuál es la masa de la lámpara? B) ¿Cuál es la tensión de la cuerda si el ascensor sube frenando con igual aceleración?
5. Dos bolas tienen masas de 2.0 kg y 24 kg. La primera se mueve a velocidad de 1.0 m·s-1 hacia la segunda, que está en reposo, y chocan. Hallar la velocidad de cada bola después del choque, si éste es: A) Perfectamente elástico. B) Totalmente inelástico o plástico.
6. En el fondo de una piscina de agua dulce de 3.00 m de profundidad se coloca un objeto de corcho de 25.0 cm3 de volumen y densidad 640 kg·m-3. Se observa que el objeto asciende. Si la fuerza de rozamiento que se opone a que ascienda equivale a 1/3 del peso, calcular: A) La fuerza con que asciende. B) El tiempo que tarda en llegar a la superficie.
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7. Un cuerpo de 720 g de masa está en contacto con un muelle de constante elástica K = 135 N/m comprimido una longitud de 26.0 cm sobre una mesa. Hallar la velocidad con la que el cuerpo abandona el muelle. Si la fuerza de rozamiento entre el cuerpo y la mesa es 2.82 N, ¿Qué distancia recorre el cuerpo sobre la mesa una vez que deja de estar en contacto con el muelle? 8. Se mezclan 800 g de un líquido A (ce = 3347 J·kg-1·K-1) a temperatura inicial de 72.0 ºC con 600 g de agua (ce = 4184 J·kg-1·K-1) a 57.0 ºC. ¿Cuál es la temperatura final de equilibrio? 9. Los microondas que se usan en la cocina para calentar alimentos utilizan radiación de una longitud de onda menor de 30.0 cm. Suponiendo que un aparato trabaja con microondas de 12.0 cm de longitud, ¿Puede interferir con un dispositivo que esté conectado mediante Bluetooth? (La banda de conexión de este tipo de tecnología se sitúa entre los 2.45 y los 2.50 GHz).
10. En el circuito de la figura, hallar: A) La intensidad de corriente que recorre el circuito. B) La caída de potencial en cada resistencia.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.26) FINAL. JUNIO.
1. Los tableros de unas mesas son rectangulares. Sus dimensiones a (largo) y b (ancho) han sido medidas por tres personas, obteniéndose estos resultados:
a/m b/m
1ª Medida 2.16 0.98
2ª Medida 2.18 0.99
3ª Medida 2.15 0.96
Calcular para la superficie de los tableros: A) El error absoluto cometido. B) El porcentaje de error.
2. Una moto va a 45.0 km/h. Frena uniformemente hasta parar en 5.00 s. Hallar: A) La aceleración que ejercen sus frenos. B) La velocidad 3.00 s después de iniciar la frenada. C) El instante en que su velocidad es de 2.00 m/s. D) La distancia que recorre en la frenada. E) La distancia recorrida durante el primer segundo y durante el último segundo.
3. Desde una altura de 30.0 m se dispara un dardo con una pistola de juguete. La pistola dispara los dardos con una velocidad de 43.2 km/h. Calcular: A) La altura alcanzada por el dardo. B) ¿En qué instantes se encontrará el dardo a 35.0 m de altura? C) La velocidad del dardo cuando se encuentre a 10.0 m sobre el suelo.
4. La frecuencia de rotación de un volante de 20.0 cm de radio es de 24.0 Hz. 5.00 s después la frecuencia disminuye hasta 3.00 Hz. Hallar: A) La velocidad angular inicial y final, y la aceleración angular en ese intervalo. B) El número de vueltas dadas en esos 5.00 s. C) La velocidad lineal y la aceleración centrípeta de un punto del borde a t = 0.
5. Unos astronautas miden la aceleración de la gravedad a una altura de 500 km sobre la superficie de Mercurio, resultando ser de 2.55 m/s2. A) Calcular la masa de dicho planeta si su diámetro es de 4.88 x 103 km. B) La masa de Neptuno es 310 veces la masa de Mercurio y su diámetro es 10.2 veces el diámetro de Mercurio. Hallar la aceleración de la gravedad a una altura de 500 km sobre la superficie de Neptuno. (G = 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2) 6. Una piscina tiene 14 m de largo por 7.0 de ancho y 2.5 de profundidad. ¿En qué pared hay más presión, en la de 14 x 7.0 o en la de 14 x 2.5? ¿Y más fuerza? ¿Cuánto más en cada caso?
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7. Una pelota de beisbol de 150 g de masa sale de la mano del lanzador con una velocidad horizontal de 40.0 m/s. Si el movimiento del lanzador impulsa la pelota hacia delante a lo largo de una distancia de 2.00 m, ¿Qué fuerza horizontal media aplicó el lanzador a la pelota durante el lanzamiento? Resolver el problema mediante un planteamiento energético. A) 10 N.
B) 30 N.
C) 40 N.
D) 60 N.
E) 80 N.
8. Se mezclan 552 g de una sustancia líquida de calor específico 544 J·Kg-1·K-1 a 17.0 ºC de temperatura con 107 g de la misma sustancia pero en estado sólido a la temperatura de fusión del cuerpo (6.00 ºC). Sabiendo que el calor latente de fusión es de 209200 J·kg-1, calcular la cantidad de sólido en el momento del equilibrio. 9. Ordenar las siguientes radiaciones según su longitud de onda creciente: A) Ultrasonidos de 2.0 MHz en el aire utilizados en una ecografía exploratoria del corazón. B) Luz azul de frecuencia 6.0 x 1014 Hz. C) Ondas de una emisora de radio que emite con una frecuencia de 102.7 MHz.
10. Considerar el circuito de la figura. Se pide: A) La corriente en la resistencia de 5.6 Ω conectada a la batería, cuya resistencia interna es 0.20 Ω, si el voltaje en los bornes de la batería es de 10 V. B) La f.e.m. de la batería.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.27) FINAL. JUNIO.
1. Se ha medido tres veces la arista de un cubo, obteniéndose los siguientes resultados expresados en cm: 8.06 / 7.97 / 7.92. Hallar, para la medida del volumen del cubo: A) El error absoluto cometido. B) El tanto por mil de error. 2. La ecuación de velocidad de un móvil viene dada por la siguiente expresión: v = 30 + 3 t, S.I. A) ¿Qué tipo de movimiento es? ¿Cuál es la velocidad inicial del móvil? ¿Cuánto vale la velocidad a los 5.0 s? ¿Tiene aceleración? ¿Cuál es su valor? B) ¿Qué espacio recorre el móvil en 50 s? ¿Qué tiempo necesita el móvil para alcanzar una velocidad de 35 m·s-1? 3. Si un móvil recorre una circunferencia de 5.00 m de radio con una velocidad constante de 10.0 rpm, determinar: A) El periodo, la frecuencia, la velocidad lineal, la velocidad angular (en rad/s) y la aceleración normal. B) El número de vueltas dadas al cabo de 3.00 s y el número de vueltas dadas cuando lleva recorridos 2.50 km. 4. En una obra, una grúa levanta una viga de 500 kg de masa a una velocidad constante de 0.500 m/s. A) Dibujar y calcular las fuerzas que actúan sobre la viga. B) El operario de la grúa decide acelerar la subida, pasando a una velocidad de 1.00 m/s en 10.0 s. Hallar ahora la tensión que ejerce el cable de la grúa. 5. Dos bolas de 1.0 y 6.0 kg de masa se mueven en la misma dirección y sentido positivo del Eje X, con velocidades respectivas de 5.0 y 2.0 m·s -1. La primera va detrás de la segunda y al ser más rápida, la alcanza, colisionando. Hallar las velocidades después del choque, si éste es: A) Perfectamente elástico. B) Totalmente inelástico o plástico. 6. Hallar con qué fuerza ha de sujetar un niño su globo esférico de goma de 40 cm de diámetro lleno de hidrógeno de densidad 9.0 x 10 -5 g·cm-3 si la goma tiene de masa 16 g y el hilo 2.0 g. Dato: ρ (aire) = 1.3 x 10-3 g·cm-3. 7. Una caja de 10.0 kg, inicialmente en reposo, es empujada por una fuerza horizontal constante de 50.0 N a lo largo de un pasillo. Si el coeficiente de fricción cinético entre la caja y el suelo es 0.100, calcular: A) El trabajo realizado por todas las fuerzas implicadas. B) La velocidad de la caja después de recorrer 4.00 m.
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8. Una grúa debe subir una masa de 1300 kg a 44.0 m de altura. Su motor, del 11.0 % de rendimiento, utiliza un combustible que proporciona 2646 kJ/L. ¿Cuántos litros de combustible consume? 9. Un rayo luminoso se propaga por un medio a una velocidad de 2.0 x 10 8 m/s e incide, formando un ángulo de 60º con la normal, sobre una superficie, saliendo refractado con un ángulo de 45º. Determinar: A) Los índices de refracción del medio incidente y del medio refractado. B) La velocidad de propagación de la luz en el segundo medio.
10. Dos baterías de 1.50 V con sus terminales positivas en la misma dirección, se insertan en serie dentro del cilindro de una linterna. Una batería tiene una resistencia interna de 0.255 Ω y la resistencia interna de la otra es igual a 0.153 Ω. Cuando el interruptor se cierra se produce una corriente de 600 mA en la lámpara. ¿Cuál es la resistencia de la lámpara?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.28) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. Con un tornillo micrométrico se ha medido, en mm, el grosor de un alambre cinco veces y se han obtenido los valores de la Tabla siguiente: Grosor / mm
1.37
1.31
1.34
1.32
1.36
A) ¿Qué valor se toma como verdadero? B) ¿Cuál es el error absoluto de la 1ª medida? ¿Y el error relativo de la 2ª? C) Expresar correctamente el resultado de las medidas y hallar el valor de las imprecisiones absoluta y relativa. 2. Se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 50.0 m/s. Calcular: A) La altura máxima alcanzada. B) El tiempo que tarda en volver al suelo. C) La velocidad cuando está en la mitad del recorrido ascendente. D) La velocidad de lanzamiento para llegar hasta los 120 m de altura. 3. Un móvil lleva una velocidad de 108 km/h y frena uniformemente en una distancia de 60.0 m. Determinar: A) El tiempo y la aceleración de frenado. B) El espacio recorrido en los 5.00 primeros segundos y en los 5.00 últimos. C) El espacio recorrido cuando su velocidad es la mitad de la inicial. 4. Un volante de 50.0 cm de radio gira a 180 rpm. Se le aplica un freno y se detiene en 20.0 s. Hallar: A) La velocidad angular inicial en unidades del S.I. y la aceleración normal inicial. B) La aceleración angular de frenado. C) El número de vueltas dadas durante el tiempo de frenado. 5. En un conocido pueblo de España se lleva a cabo un experimento para medir la aceleración de la gravedad, obteniéndose como resultado 9.83 m/s2. ¿A qué altura sobre dicho punto hay que elevarse para que la aceleración de la gravedad valga 9.70 m/s2? Dato: Diámetro de la Tierra = 12740 km. 6. Un disco de madera de 2.00 m de diámetro tiene una masa de 50.0 kg y flota en agua hasta la mitad. Determinar: A) El espesor del disco. B) El espesor que se sumergirá colocándolo en mercurio (ρ = 13.6 g·cm-3). 7. En los pasados JJ.OO. de invierno se lanzó un esquiador de 75.0 kg de masa por un trampolín con un desnivel de 85.0 m. El rozamiento con el aire y con la superficie del trampolín disipó un total de 10.22 kJ. ¿Con qué velocidad llegó al final del trampolín justo antes de comenzar el vuelo?
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8. Se mezclan de forma adecuada 208 g de un líquido a 25.0 ºC con 205 g de agua (ce = 4184 J·kg-1·K-1) a 69.0 ºC. La temperatura de equilibrio resulta ser de 51.9 ºC. A) ¿Qué calor específico tiene el líquido? B) ¿Qué cantidad de calor absorbe el líquido? ¿Y qué cantidad desprende el agua? 9. Un rayo de luz de frecuencia 4.80 x 1014 Hz penetra en el agua (n = 4/3 = 1.33). Determinar: A) Su velocidad en el agua. B) Su longitud de onda en el aire.
10. La corriente en una malla que tiene una resistencia R1 es de 2.0 A. La corriente se reduce hasta 1.6 A cuando se añade una resistencia R2 = 3.0 Ω en serie con la resistencia R1. ¿Cuál es el valor de R1?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.29) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. Responder una de las dos cuestiones siguientes sobre cálculo de errores: A) Se calienta agua en un recipiente y se determinan las temperaturas inicial y final con un termómetro que aprecia ½ ºC. Se obtienen estos resultados: ti = (27.0 ± 0.5) ºC; tf = (60.5 ± 0.5) ºC. ¿Cuál es la variación de temperatura? B) ¿Qué volumen ocupan 6.50 kg de Hg, si su densidad es ρ = 13.6 g/cm3? Expresar correctamente el resultado en el S.I. con su error correspondiente. 2. En un MRUA los tiempos, espacios (posiciones) y velocidades son los que figuran en la siguiente Tabla: Tiempo / s Posición / m Velocidad / m·s-1
0 0 0
1.00 2.50
2.00
3.00 250 25.0
40.0
A) ¿Cuál es la velocidad inicial? ¿Cuál es la aceleración? B) Completar la Tabla, rellenando todos los huecos. C) Representar las gráficas x–t y v–t. ¿Qué son? 3. Se lanza una bolita verticalmente hacia arriba, desde una altura de 1.50 m, a una velocidad de 20.0 m/s. Se pide: A) Escribir las ecuaciones del movimiento (posición y velocidad) de la bolita. B) Calcular la altura que alcanza (cenit). C) La velocidad y la posición de la bolita a los 3.00 s de haberla lanzado. D) El tiempo de vuelo de la bolita (tiempo que está en el aire). 4. Se sabe que la distancia media Tierra–Sol es de 150 x 106 km (Radio de la órbita). Se supone que el movimiento de la Tierra alrededor del Sol es un MCU. Calcular: A) Las velocidades angular y lineal de la Tierra. B) La aceleración centrípeta de nuestro planeta en la órbita. 5. Un cubo sólido de 12.0 cm de arista y de densidad 900 kg·m-3 se sumerge en alcohol, cuya densidad es 800 kg·m-3. Calcular: A) El volumen y el peso del cuerpo. B) El empuje sobre el cubo. C) ¿Se hundirá el cubo en el alcohol? ¿Cuál es su peso aparente? 6. Un cuerpo de 3.0 kg de masa se suelta desde la azotea de un edificio y llega al suelo con una velocidad de 72 km·h-1. Mediante consideraciones energéticas, A) Determinar la altura del edificio. B) Hallar la velocidad que lleva cuando va por la mitad del recorrido. C) ¿A qué altura está del suelo cuando su velocidad es ½ de la de impacto?
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7. Un motor tiene una potencia de 70.0 kW y un rendimiento del 55.0 %. Determinar cuánto calor cede al ambiente en 1.00 h de trabajo. 8. Un cuerpo de 200 g que está a una temperatura de 120 ºC se introduce dentro de un calorímetro, cuyo equivalente en agua es 30.0 g y que contiene 500 g de agua a 15.0 ºC. Si la temperatura de equilibrio resulta ser de 20.0 ºC, calcular el calor específico del cuerpo. 9. Un rayo luminoso incide desde el aire sobre un líquido formando un ángulo de 40.0º con su superficie. Si el ángulo de refracción es de 30.0º, determinar: A) El índice de refracción del líquido. B) La velocidad de la luz dentro de dicho líquido.
10. Considerar la asociación de resistencias de la figura. Se pide: A) La resistencia equivalente entre los puntos a y b. B) La corriente en cada resistencia, si se aplica entre ellos una ddp de 34 V.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (2.30) FINAL. SEPTIEMBRE. 1. Al medir la longitud de una varilla de laboratorio con un “metro” que aprecia mm, se obtienen los siguientes resultados, en m: L/m
1.371 1.372 1.372 1.371 1.369 1.370 1.372 1.371 1.373 1.372
Determinar: A) El error absoluto de la 5ª medida y el error relativo de la 9ª medida. B) El error absoluto medio (error de dispersión o desviación media). C) La expresión correcta del resultado y la imprecisión relativa global.
2. Desde una altura de 200 m se deja caer un objeto A. Se hace lo mismo 2.00 s después con otro objeto B, pero a éste se le comunica una velocidad inicial de 4.00 m/s. A) ¿Alcanza B a A antes de que llegue al suelo? Si es así, ¿A qué altura lo hace? B) ¿Con qué velocidad llegan ambos al suelo?
3. Describir el movimiento descrito en la gráfica adjunta, indicando el tipo de movimiento en cada tramo, el valor de la aceleración y del espacio recorrido en cada uno de ellos, así como el espacio total. v (m/s) 20 10
10
20
30
40
50
t (s)
4. Una rueda de 50.0 cm de diámetro tarda 10.0 s en adquirir una velocidad constante de 360 rpm. Calcular: A) La aceleración angular de su movimiento. B) La velocidad lineal de un punto de la periferia de la rueda cuando ésta alcanza la velocidad anterior. C) La aceleración centrípeta que posee la rueda a los 5.00 s. 5. Hallar la masa de Saturno. Datos: Diámetro = 1.205 x 108 m; Aceleración de la Gravedad en la Superficie = 10.44 m/s2; G = 6.674 x 10-11 N·m2·kg-2. 6. Un cilindro de madera tiene una altura de 30.0 cm y se deja caer en una piscina de forma que una de sus bases queda dentro del agua. La densidad de la madera es de 800 kg·m-3. Hallar la altura del cilindro que sobresale del agua.
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7. Un saltador de pértiga de 65.0 kg de masa alcanza una velocidad máxima de 8.00 m/s. Si la pértiga permite transformar toda la energía cinética en potencial: A) ¿Hasta qué altura puede elevarse? B) ¿Cuál es la energía en el momento de caer a la colchoneta? ¿Cuál es su velocidad en ese momento? C) ¿Qué velocidad tiene cuando está en la mitad del recorrido?
8. Cinco termómetros marcan respectivamente las temperaturas siguientes: A) 86.0 K; B) 220 ºC; C) 224 ºF; D) 39.5 ºR (Rèaumur); E) 500 R (Rankine). ¿En cuál de ellos es mayor la temperatura?
9. Los delfines emiten ultrasonidos en el intervalo de frecuencias que va desde 40.0 MHz hasta 170 MHz. Por otra parte, un submarino ha detectado la presencia de un conjunto de delfines debajo de él, por lo que el sonar de aquél envía verticalmente hacia el fondo del mar un pulso de ultrasonidos y capta el eco reflejado en los delfines al cabo de 0.460 s. Calcular: A) El intervalo de longitudes de onda en que emiten ultrasonidos los delfines. B) ¿A qué distancia del banco de delfines se encuentra el submarino? (Velocidad del sonido en el agua = 1500 m/s)
10. Una batería tiene una f.e.m. de 15.0 V. La ddp entre los bornes de la batería es de 11.6 V, cuando está entregando 20.0 W de potencia a una resistencia de carga externa R. A) ¿Cuál es el valor de R? B) ¿Cuál es la resistencia interna de la batería?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.1) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Se dispone de una pieza triangular para el motor de un coche cuya base mide b = 163.5 ± 0.5 mm, y su altura, h = 80.0 ± 0.5 mm. Se desea conocer el valor correcto de su área. (SOL.: S = 6540 ± 70 mm2) 2. Considerar las tres aceleraciones siguientes: a1 = 648 km/h2; a2 = 9.81 m/s2; a3 = 0.0324 mm/ms2. ¿Cuál es la mayor? ¿Y la menor? 3. La Ecuación de Estado de un Gas Ideal o Perfecto es: P · V = n · R · T. Se sabe que: P = Presión; V = Volumen; n = Cantidad de Sustancia; T = Temperatura. Determinar la Ecuación de Dimensiones de la Constante R. A) M L2 T-2 θ-1 N-1 * B) M L T θ N C) M L2 T2 θ2 N-1 D) M2 L T-1 θ-1 N-1 E) M L-1 T-1 θ N 4. En la placa de un ordenador pone: “Velocidad del Procesador 2.40 GHz” y “Capacidad de Memoria RAM 512 Mb (Megabytes)”. Expresar estos valores en unidades sin prefijo, en notación decimal y científica. 5. En una Práctica de Laboratorio se calientan con un mechero 0.50 kg de Agua, inicialmente a 23 ºC, tomando valores de temperatura cada 2.0 min. Los Datos obtenidos figuran en la siguiente Tabla: T (ºC) t (min)
23 0.0
30 2.0
40 4.0
48 6.0
54 8.0
60 10
A) Hacer una gráfica T (ºC) frente a t (min). ¿Qué se obtiene? B) ¿Qué tipo de relación existe entre ambas variables? Escribir la ecuación y calcular sus parámetros característicos. C) ¿Cuál es la temperatura a los 5.0 minutos? ¿Qué tiempo es necesario para llegar a 80 ºC?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.2) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Los Datos siguientes se refieren a las medidas de la Longitud de una Mesa del Laboratorio en cm: 116 / 120 / 114 / 119 / 122 / 117 / 117. A) Expresar correctamente el resultado de la medida. B) ¿Cuál es la imprecisión relativa?
2. A) Ordenar de mayor a menor las siguientes cantidades de diferencia de potencial: 250 V / 30000 mV / 8000 μV / 60 kV / 0.05 MV. B) Calcular la capacidad de un envase de tetra brik, si sus medidas son: 16.5 cm; 6.5 cm; 9.5 cm. Expresar el resultado con las cifras correctas. 3. Una de las Ecuaciones básicas en Calorimetría es: Q = m · Ce · ΔT. ¿Cuál es la Ecuación de Dimensiones del Calor Específico, Ce? Considerar que: Q = Calor = Energía; m = Masa; ΔT = Cambio de Temperatura. A) L2 T2 θ B) L T θ C) L2 T-1 θ-1 D) L T-2 θ E) L2 T-2 θ-1 *
4. Responder, considerando las normas para operar con Cifras Significativas: A) La Masa Molecular de una sustancia se halla sumando las Masas Atómicas de los átomos que constituyen su molécula. Calcular la Masa Molecular del Sulfato de Cinc, ZnSO4, expresando correctamente el resultado. Las Masas Atómicas son: Zn = 65.39; S = 32.065; O = 15.9994. B) Suponer que hay que hallar: (g)1/2 = (9.81)1/2. Dar correctamente el resultado.
5. La Fuerza de Rozamiento con el Aire de un objeto que se mueve en la atmósfera terrestre varía con la Velocidad según la siguiente Tabla: FR (N) v (m/s)
0.0 0
0.2 1
0.8 2
1.8 3
3.2 4
A) Dibujar la gráfica FR (N) frente a v (m/s). ¿Qué se obtiene? B) ¿Cuál es la ecuación matemática que relaciona las variables? C) ¿Cuál es la FR si la velocidad es 10 m/s? D) En el caso de que se obtenga una curva, ¿Puede rectificarse? ¿Cómo?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.3) INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA. MAGNITUDES Y UNIDADES. ANÁLISIS DIMENSIONAL. MEDIDAS Y ERRORES. CÁLCULOS CON GRÁFICAS. 1. Las distancias en el Universo son enormes. Se ha definido como unidad de longitud la Unidad Astronómica (UA), que es la distancia Tierra – Sol. El valor es 1 UA = 149 600 000 000 m. ¿Cuál es el valor de las distancias indicadas a continuación en UA? A) Distancia Sol – Plutón = 6.0 x 109 km. B) Distancia Sol – Júpiter = 7.8 x 108 km. C) Diámetro de la Estrella Betelgeuse = 4.0 x 108 km.
2. Responder a estas dos cuestiones: A) Escribir en notación decimal: 5.72 x 104 m y 765.4 x 10-4 g/cm3. B) Expresar en notación científica redondeando a 3 C.S. las cantidades que se indican a continuación: 826 751 000 y 0.000064862.
3. En una zona poco accesible de la Biblioteca del Instituto un alumno descubre un libro de Física bastante antiguo, con muchos errores de impresión. En una página algo deteriorada aparece una fórmula que indica el periodo T de un péndulo físico: T = 2 π (I / m·g·h)1/2. Considerar que: T = Tiempo; I = Momento de Inercia = m·r2; m = Masa; g = Aceleración; h = Distancia; r = Distancia. Utilizar el Análisis Dimensional para determinar si la fórmula es correcta o no.
4. Calcular el volumen de un teléfono móvil de dimensiones: a = 4.3 cm; b = 10.3 cm; c = 1.8 cm. Expresarlo correctamente con el error cometido. (SOL.: 80 8 cm3) 5. La Tabla de Datos que se indica a continuación corresponde a las posiciones de dos móviles A y B en función del tiempo. A) Dibujar las gráficas posición–tiempo de ambos móviles utilizando un sistema de ejes común. ¿Qué se obtiene? B) Escribir las ecuaciones del movimiento. Calcular la velocidad de los móviles. MÓVIL A MÓVIL B
x (m) t (s) x (m) t (s)
0 0 0 0
3 1 8 1
6 2 16 2
9 3 24 3
12 4 32 4
15 5 40 5
18 6 48 6
21 7 56 7
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Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.4) CINEMÁTICA.
1. Un coche de ladrones sale del banco a 120 km/h. 0.50 h más tarde sale en su persecución un coche de policías a 150 km/h. Calcular el tiempo que tardan en alcanzar a los ladrones y el punto en que los alcanzan. (SOL.: 2 h; 300 km) 2. Un ratón se dirige hacia un ama de casa con velocidad 6.0 m/s. Cuando se encuentra a 5.0 m de ella, la mujer arranca huyendo del ratón con una aceleración de 2.0 m/s2. ¿Cuánto tiempo tarda el ratón en alcanzar a la mujer? ¿Con qué aceleración mínima hubiera debido arrancar el ama de casa para no ser alcanzada? (SOL.: 1 s; 3.6 m/s2) 3. El movimiento de un móvil viene dado en la gráfica velocidad–tiempo adjunta: A) ¿Qué velocidad lleva el móvil en el instante t = 10 s? B) ¿En qué instante circula el móvil a mayor velocidad? ¿Qué velocidad lleva? C) Escribir encima de cada tramo el tipo de movimiento que lleva el móvil. v / m·s-1 25 20 15 10 5 0
– – – – – – 0
I 2
I 4
I 6
I 8
I 10
I 12
I 14
t/s
4. Un muchacho trata de lanzar verticalmente un balón desde la acera de la calle a su hermana, que se encuentra asomada a la ventana de su casa, a 15 m de altura. Calcular: A) La velocidad con que debe lanzar el balón para que lo alcance su hermana. B) El tiempo que tarda el balón en llegar a la ventana. (SOL.: 17.1 m/s; 1.7 s) 5. Las aspas de un molino giran con velocidad angular constante. Si dan 90 rpm (vueltas por minuto), calcular: A) La velocidad angular en rad/s. B) La velocidad lineal de un punto de la periferia de las aspas, que se encuentra a 0.75 m del centro de giro. C) El número de vueltas que dan las aspas del molino en 5.0 minutos. D) El ángulo que barren las aspas al cabo de 10 minutos. E) ¿Poseen aceleración las aspas del molino? En caso afirmativo, calcular la que lleva un punto situado a 75 cm del centro. (SOL.: 9.42 rad/s; 7.1 m/s; 450 vueltas; 5652 rad; 66.5 m/s2)
FÍSICA 4º ESO.
Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.5) CINEMÁTICA.
1. Un nadador pretende cruzar un río de 30 m de ancho nadando a 1.0 m/s directamente hacia la orilla opuesta. Si el río tiene una corriente de 18 km/h, calcular: A) La velocidad del nadador respecto de la orilla. B) El tiempo que tarda en alcanzar la orilla opuesta. C) La distancia total recorrida por el nadador. (SOL.: 5.1 m/s; 30 s; 153 m) 2. Un conejo corre hacia su madriguera a la velocidad de 72 km/h. Cuando se encuentra a 200 m de ella, un perro, situado 40 m más atrás y partiendo del reposo, sale en su persecución, con una aceleración de 5.0 m/s2. ¿Se salvará el conejo? (SOL.: Sí, cuando el conejo llega a la madriguera al perro le faltan 6.8 m) 3. El movimiento de un móvil viene dado por la gráfica posición–tiempo de abajo: A) ¿Cuál es la posición del móvil en el instante t = 4 s? B) ¿En qué instante se encuentra el móvil más alejado del origen? ¿A qué distancia? C) ¿En qué instantes el móvil está avanzando? D) ¿Cuándo se encuentra en reposo? E) ¿En qué momentos el móvil retrocede?
4. Un montañero situado a 1200 m de altura sobre el campamento lanza una cantimplora verticalmente hacia abajo con una velocidad de 0.50 m/s. Calcular: A) La velocidad de la cantimplora al llegar al campamento. B) El tiempo que tarda la cantimplora en llegar al campamento. (SOL.: 153.4 m/s; 15.6 s) 5. La velocidad angular del disco duro de un ordenador es de 3600 r.p.m. Si su diámetro mide 3.5 pulgadas (1 pulgada = 2.54 cm), calcular: A) La velocidad angular en rad/s. B) La velocidad lineal de un punto del borde del disco. C) La aceleración normal a la que está sometida ese punto. (SOL.: 376.8 rad/s; 16.9 m/s; 6389 m/s2)
FÍSICA 4º ESO.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.6) CINEMÁTICA.
1. Un coche pasa por una señal de tráfico a 72.0 km/h circulando en línea recta. 6.00 minutos después pasa por la misma señal una moto a 108 km/h. A) ¿Dónde lo alcanza? B) ¿Y cuándo? (SOL.: La moto alcanza al coche al cabo de 720 s, después de haber recorrido 21600 m)
2. Un conductor viaja en un vehículo a una velocidad de 54.0 km/h. El coche que circula delante se detiene de repente y el conductor tarda 2.00 s en reaccionar y pisar el freno. A partir de ese momento, su coche para en 3.00 s. Hallar la distancia de seguridad que debe llevar para no chocar con el de delante. (SOL.: 52.5 m) 3. Calcular el espacio recorrido y el desplazamiento efectuado por un móvil que describe las siguientes trayectorias: R=3m
A) Inicio
8m
B) 4m
Fin
1m
Inicio Fin (SOL.: s = 17.4 m; |∆x| = 14 m; s = 9 m; |∆x| = 1 m) 4. Desde una torre de 45 m de altura se deja caer una piedra. Determinar: A) El tiempo que tarda en llegar al suelo. B) La velocidad en km/h con la que se estrellará contra éste. C) Suponer que a 24 m de altura está la base de una ventana de 1.0 m de alto. Una persona que estuviese mirando hacia la ventana, ¿Durante cuánto tiempo vería pasar la piedra? (SOL.: 3 s; 30 m/s; 0.05 s)
5. Si el radio de las ruedas de un coche es de 30.0 cm y el coche marcha a 108 km/h, determinar: A) La velocidad angular en rad/s. B) Las vueltas que da la rueda en un minuto. (SOL.: 100 rad/s; 995.5 vueltas)
FÍSICA 4º ESO.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.7) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Una nave espacial de masa 10000 kg viaja a una velocidad de 30000 km/h. Pone en marcha sus motores de frenado durante 2 min, con lo que reduce su velocidad a 27300 km/h. Calcular la fuerza de frenado, supuesta constante. (SOL.: 6.25 x 104 N) 2. Se empuja horizontalmente un cuerpo de 20 kg de masa con una fuerza de 50 N, provocando en él una aceleración de 2 m/s 2. Calcular el valor de la fuerza de rozamiento y del coeficiente de rozamiento. (SOL.: 10 N; 0.05) 3. En la siguiente gráfica se representa la variación del alargamiento que sufren dos muelles A y B en función de la fuerza que se les aplica. Puede decirse que: A) La constante elástica del muelle B es menor que la del muelle A. B) La constante elástica del muelle B es mayor que la del muelle A. C) La constante elástica de ambos muelles es la misma.
4. Se intenta equilibrar una tabla con pesas: 1m 1m
3m O
X F1 = 6 N
F2 = 4 N
A) Calcular el momento de F1 respecto a O. B) Calcular el momento de F2 respecto a O. C) ¿Está la tabla en equilibrio? En caso de que no lo esté, ¿Hacia dónde se balancea? D) ¿Qué fuerza se debe hacer en el punto X para equilibrar la tabla?
5. Los satélites de TV giran alrededor de la Tierra en una órbita de 42370 km de radio. Datos: G = 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2; MT = 5.98 x 1024 kg. A) ¿Cuánto vale la aceleración de la gravedad en esa órbita? B) ¿Cuánto de 1200 kg? F1 = 6 N pesa allíF2un = 4 satélite N 2 (SOL.: g = 0.22 m/s ; P = 264 N)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.8) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Un cuerpo de 5.0 kg de masa, que se encuentra deslizando sobre una superficie horizontal con una velocidad de 10 m/s, se detiene por efecto del rozamiento al cabo de 20 s. Hallar la fuerza de rozamiento que le ha detenido y el valor del coeficiente de rozamiento. (SOL.: 2.5 N; 0.05) 2. A) Calcular matemática y gráficamente las componentes horizontales y verticales de cada una de las siguientes fuerzas conociendo su intensidad y el ángulo que forma la fuerza con el eje horizontal: A1) 50 N y 37o; A2) 18 N y 45o. B) Hallar matemática y gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas paralelas del mismo sentido: B1) 8 N y 12 N a 8 cm; B2) 25 N y 15 N a 10 cm. 3. De un muelle de 20 cm de longitud, situado verticalmente, se cuelga un cuerpo de 400 g de masa. Se estira hasta los 25 cm. Hallar la constante elástica del muelle y el alargamiento que sufre al colgar un cuerpo de 1000 g de masa. (SOL.: 80 N/m; 12.5 cm) 4. El Planeta Mercurio tiene una masa de 3.30 x 1023 kg y un radio de 2440 km. A) ¿Cuál es la aceleración de la gravedad en su superficie? B) ¿Cuánto pesa en Mercurio una persona de 70.0 kg? ¿Y en la Tierra? C) ¿Cuánto pesa esa misma persona a 103 km de la superficie de Mercurio? Datos: G = 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2. (SOL.: gM = 3.70 m/s2; PM = 259 N; PT = 700 N; PM = 130 N) 5. Considerar el sistema de la figura. Calcular el momento resultante respecto al punto O. ¿Está el sistema en equilibrio? Si no lo está, ¿Hacia dónde gira? 2m F3 = 3 N 1m
O
F2 = 5 N F1 = 6 N
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.9) ESTÁTICA Y DINÁMICA. GRAVITACIÓN.
1. Hallar la fuerza que hay que realizar sobre un cuerpo de 3 kg, si se desea: A) Levantarlo con una velocidad constante de 7 m/s. B) Bajarlo con una aceleración de 4 m/s2. C) Que esté en reposo. D) Subirlo con una aceleración de 2 m/s2. E) Bajarlo con una velocidad constante de 5 m/s. F) Bajarlo con una aceleración de 13 m/s2.
2. A) Hallar matemática y gráficamente la resultante de las fuerzas de abajo. La 1ª actúa hacia la derecha y la 2ª hacia la izquierda: A1) 2 N, 5 N; A2) 8 N, 6 N. B) Calcular matemática y gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas angulares: B1) 2 N y 5 N con ángulo de 30o; B2) 4 N y 6 N con ángulo de 60o. 3. Un muelle mide 75 cm cuando se le aplica una fuerza de 75 N y 31 cm cuando se le aplica otra de 225 N. Calcular: A) Su longitud inicial. B) Su constante elástica C) Cuánto medirá si se le aplica una fuerza de 400 N.
4. Algunos tenistas logran en sus servicios comunicar a la pelota velocidades de 200 km/h. Si la masa de la pelota es de 100 g y el impacto dura 0.150 s, A) ¿Qué fuerza media ha actuado sobre la pelota? B) ¿Cuál es el momento lineal de la pelota en los instantes inicial y final? C) ¿Cuánto vale el impulso mecánico sobre la pelota?
5. Sabiendo que la masa de Marte es 0.110 veces la de la Tierra, y que su radio es aproximadamente la mitad que el de nuestro planeta, calcular: A) El valor de la aceleración de la gravedad en la superficie de Marte. B) ¿Cuál sería el peso en Marte de una persona de 65.0 kg? C) Si se lanzase un objeto verticalmente desde la superficie de Marte con una velocidad de 125 m/s, ¿Qué altura máxima alcanzaría? D) ¿Cuánto pesaría en la Tierra un objeto cuyo peso en Marte fuese de 255 N? Datos: MT = 5.98 x 1024 kg; RT = 6370 km; G = 6.67 x 10-11 N·m2·kg-2. (SOL.: g = 4.33 m/s2; P = 281.5 N; h = 1804 m; P = 588.9 N)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.10) ESTÁTICA DE FLUIDOS. 1. Un lingote de Plata (ρ = 10500 kg/m3) mide 10 cm x 5.0 cm x 2.0 cm. Calcular: A) Su volumen y su peso. B) La presión que ejerce apoyado sobre su cara más pequeña. (SOL.: 100 cm3; 10.5 N; 10500 Pa)
2. En una prensa hidráulica el émbolo mayor es cuadrado y tiene un lado de 15 cm y el pequeño es circular de radio 5.0 cm. Si se aplica al émbolo pequeño una fuerza de 150 N, calcular: A) La presión en el émbolo mayor. B) La fuerza sobre el émbolo mayor. C) ¿Cuánto se desplaza el émbolo mayor si el pequeño se desplaza 20 cm? 3. Se sumerge en Agua (ρ = 1000 kg/m3) un cuerpo de 18.0 dm3 de volumen y 3000 kg/m3 de densidad. Determinar: A) La aceleración con la que se hunde. B) ¿Cuánto tarda en llegar al fondo del recipiente si su profundidad es 2.50 m? C) La velocidad con la que llega al fondo. 4. Un esquimal se desplaza en el mar sobre un bloque de Hielo de 1.00 m3 de volumen. ¿Cuál es la masa máxima que puede tener el esquimal para que no se hunda totalmente el Hielo? La densidad del Hielo es 920 kg/m3 y la densidad del Agua del mar 1040 kg/m3. (SOL.: 120 kg)
5. Al medir la presión de un gas contenido en un recipiente con un manómetro de Mercurio en U, el desnivel del Mercurio (ρ = 13600 kg/m3) en el tubo es de 10.0 cm. ¿Cuál es la presión del gas? (SOL.: 1.13 atm = 860 mm de Hg)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.11) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. Calcular la presión que existe en el fondo de una probeta de 30.0 cm de altura y 2.00 cm2 de superficie: A) Si está llena de Agua (ρ = 1.00 g/cm3). B) Si está llena de Mercurio (ρ = 13.6 g/cm3). C) Si la mitad es de Agua y la otra mitad de Mercurio.
2. Una prensa hidráulica de un taller tiene unos émbolos de sección cuadrada. Si se aplica una fuerza de 100 N en el émbolo pequeño, que tiene un lado de 5 cm, en el grande se origina una fuerza de 10000 N. ¿Qué longitud tiene el lado del émbolo grande? 3. Un objeto tiene una masa de 250 g y su densidad es 3250 kg/m3. Calcular: A) El peso del cuerpo. B) El volumen del Agua que desaloja al sumergirlo en ella. C) El empuje. D) El peso cuando está totalmente sumergido. (SOL.: 2.45 N / 77 cm3 / 0.75 N / 1.7 N) 4. Cuando una morsa se sube encima de un iceberg, éste se hunde un poco más en el mar. El volumen del iceberg es de 20 m3. ¿Qué masa máxima puede tener la morsa para que el iceberg no se hunda totalmente? La densidad del Hielo es 920 kg/m3 y la densidad del Agua del mar 1040 kg/m3. (SOL.: 2400 kg)
5. Un globo lleno de Aire tiene una masa total de 8.00 g, y ocupa a la presión atmosférica (101325 Pa) un volumen de 5.00 L. El globo se sumerge en Agua dulce a 10.0 m de profundidad. Si la temperatura es constante. Calcular: A) El volumen del globo. B) La fuerza que es necesario hacer para sujetarlo a esa profundidad. C) La aceleración con la que sube el globo si se suelta. (SOL.: 2.52 L; 25.1 N; 3140 m/s2)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.12) ESTÁTICA DE FLUIDOS.
1. Un bidón de residuos radioactivos cilíndrico está reforzado por sus laterales, pero sus superficies superior e inferior son más endebles. El radio del cilindro es de 30.0 cm y está comprobado que puede soportar una fuerza de 101043.6 N. ¿A qué profundidad máxima sobre el nivel del mar se podrá arrojar? (Densidad del Agua del mar = 1025 kg/m3; Presión Atmosférica = 101325 Pa) 2. En un Tubo en U hay una cierta cantidad de Agua. Por una de las ramas se vierte un Líquido inmiscible con el Agua y que alcanza una altura de 29.0 cm. La rama con Agua queda con una altura de 22.0 cm. ¿Cuál es la densidad del Líquido? (SOL.: 759 kg/m3) 3. ¿Qué volumen de Agua de mar (ρ = 1040 kg/m3) desalojaría un nadador de 80.0 kg para mantenerse a flote? (SOL.: 76.9 L) 4. Un “Zeppelin” relleno de Helio (ρ = 0.40 kg/m3) tiene una masa de 14000 kg entre estructura, cabina de carga, etc. Si su volumen de hinchado máximo es de 40000 m3, calcular la carga máxima que podrá transportar. La densidad del Aire es de 1.3 kg/m3. (SOL.: 22000 kg)
5. Hallar la altura que alcanza el líquido en el tubo, sobre la superficie libre de la cubeta, en un experimento similar al de Torricelli, realizado 1° con Mercurio y 2° con Agua, si el barómetro marca: A) 1000 mb. B) 0.900 atm. C) 1.50 x 105 Pa. (SOL.: 0.735 m y 10 m; 0.68 m y 9.3 m; 1.103 m y 15 m)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.13) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Hallar el trabajo que hace una persona al cargar con una maleta de 20 kg si: A) Camina horizontalmente a velocidad constante de 1.0 m/s durante 1.0 min. B) Sube por una cuesta del 5.0 % a 1.0 m/s durante 1.0 min. C) Baja la cuesta. D) Espera el autobús durante 10 min. E) Sube al autobús con un desnivel de 0.90 m. (SOL.: 0 J; 600 J; –600 J; 0 J; 180 J) 2. Calcular la potencia (en kW y en C.V.) que desarrolla el motor de un coche de 1000 kg de masa que circula a 90 km/h, si todos los rozamientos sufridos por el coche equivalen a una fuerza de 800 N, cuando: A) Circula horizontalmente. B) Sube una pendiente del 5.0 %. C) Baja una pendiente del 5.0 %. (SOL.: 20 kW = 27.2 C.V.; 32.5 kW = 44.2 C.V.; 7.5 kW = 10.2 C.V.) 3. En una atracción de feria se deja caer desde una altura de 20 m una vagoneta con cuatro personas y una masa total de 400 kg. Si el rizo tiene un diámetro de 7 m y se supone que no hay rozamiento, calcular: A) La energía mecánica de la vagoneta en el punto A. B) La energía cinética de la vagoneta en el punto B. C) La velocidad de la vagoneta en el punto C. D) La fuerza que tiene que realizar el mecanismo de frenado de la atracción si la vagoneta se tiene que detener en 10 m. A C
B
10 m
4. Un muelle de constante elástica K = 1000 N/m y longitud 50 cm se encuentra sobre el suelo en posición vertical. Se comprime hasta una longitud de 30 cm, se coloca sobre él un cuerpo de masa de 2.0 kg y se libera el muelle. Calcular: A) La energía mecánica inicial. B) La altura máxima alcanzada y la energía mecánica en ese punto. (SOL.: 26 J; 1.3 m; 26 J) 5. Una bala de 40 g choca horizontalmente contra un bloque de madera y se incrusta en él penetrando hasta una profundidad de 6 cm. Calcular la fuerza, supuesta constante, que opone la madera a la penetración de la bala, sabiendo que la velocidad de ésta al entrar en contacto con el bloque es de 300 m/s. (SOL.: 30000 N)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.14) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Dos personas están tirando de una caja de 120 N de peso, que se encuentra entre ambas, con fuerzas horizontales de sentido contrario, de 50 N y 25 N. A) Dibujar todas las fuerzas que actúan sobre la caja. B) Si la caja se desplaza 25 m hacia la persona que realiza la fuerza de 50 N, calcular el trabajo realizado por cada persona, el trabajo realizado por la fuerza peso y el trabajo de la fuerza resultante.
2. Una escalera mecánica de unos grandes almacenes sube a cierta hora del día a una media de 40 personas por minuto a un piso situado 4 m por encima del “bajo”. Si el peso medio de una persona es de 75 kp (1 kp = 9.8 N), ¿Cuál debe ser la potencia mínima del motor de la escalera? (SOL.: 2000 W) 3. Sobre un objeto de 5 kg de masa, que se mueve a 5 m/s, se aplica una fuerza constante en el sentido en que avanza. Tras recorrer 100 m, el objeto se mueve a 15 m/s. Hallar la fuerza aplicada. Si actuase una fuerza de rozamiento de 2 N, determinar la velocidad final del objeto. 4. La gráfica indica la variación de la fuerza ejercida por un muelle en función de su alargamiento. A partir de ella se puede afirmar que la energía potencial elástica almacenada por el muelle cuando éste está comprimido 40 cm es de: F/N 24 − 12 −
0
A) 4.8 J
B) 6.0 J
ı 20 C) 9.6 J
ı 40 x / cm D) 9.8 J
E) 24 J
5. En la cima de una montaña rusa se mueve un coche con sus ocupantes. La masa total es de 1000 kg y lleva una velocidad de 5 m/s. Desliza y al llegar a la cima siguiente el conjunto posee una energía cinética de 208500 J. Si la segunda cima está a 20 m, ¿A qué altura se encuentra la primera cima? (SOL.: 40 m)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.15) TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA.
1. Una persona ha de hacer una fuerza horizontal de 400 N para arrastrar, con movimiento rectilíneo uniforme, un mueble que pesa 900 N. El mueble se desplaza 5 m sobre el suelo, que es horizontal. Calcular el trabajo realizado por la fuerza que ejerce la persona, por la fuerza de rozamiento y por el peso del mueble. ¿Cuáles serían los resultados si la fuerza de 400 N formara un ángulo de 30º con la horizontal? (SOL.: 2000 J; –2000 J; 0 J // etc.) 2. Una grúa A levanta un bloque de ladrillos de 5000 N (a velocidad constante) a una altura de 10 m en 40 s. Otra grúa, B, levanta otro bloque de ladrillos de 4000 N a 10 m de altura en 30 s. ¿Qué grúa es más potente?
3. Un bloque de hierro de 4.0 kg de masa cae desde una cierta altura y llega al suelo con una velocidad de 50 m/s. ¿Desde qué altura cayó? ¿Qué energía cinética posee al llegar al suelo? Si al llegar al suelo penetra en él una distancia de 20 cm, ¿Qué fuerza ofreció el suelo a la penetración en él? (SOL.: 125 m; 5000 J; 25000 N) 4. Un muelle de constante K = 60 N/m se comprime 5.0 cm y al soltarlo lanza verticalmente hacia arriba una bola de 40 g de masa. Calcular la velocidad de salida de la bola y la altura máxima que alcanza respecto al extremo del muelle. 5. En una feria se sube a una “Barca Vikinga” que oscila como un columpio. Si el punto más alto se encuentra 12 m por encima del punto más bajo y no hay pérdidas de energía por rozamiento, calcular: A) ¿A qué velocidad se pasa por el punto más bajo? B) ¿A qué velocidad se pasa por el punto que está 6 m por encima del punto más bajo? (SOL.: 15.3 m/s; 10.8 m/s)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.16) CALOR.
1. Responder a las dos cuestiones que se indican a continuación: A) ¿Qué cantidad de calor hay que extraer de una pieza de Aluminio de 250 g de masa para disminuir su temperatura desde 44.0 ºC hasta 25.0 ºC? El calor específico del Aluminio es ce = 890 J·kg-1·K-1. B) El P.F. Normal del Aluminio es 660.3 ºC. Expresar este valor en K y ºF.
2. Las temperaturas de tres líquidos distintos (A), (B) y (C) son, respectivamente, 15 ºC, 20 ºC y 25 ºC. Al mezclar masas iguales de (A) y de (B), la temperatura de equilibrio es de 18 ºC. Si se mezclan (B) y (C) también en igual proporción de masa, la temperatura resultante es de 24 ºC. Hallar la temperatura de equilibrio en el caso de que se mezclen cantidades iguales de los líquidos (A) y (C).
3. Un bloque de Plomo desliza con una velocidad de 20 m/s sobre una superficie horizontal. El Plomo absorbe el 60 % del calor producido por rozamiento. Hallar el incremento de temperatura que habrá sufrido cuando pare. Considerar que el calor específico del Plomo es ce = 125.5 J·kg-1·K-1. (SOL.: 0.96 ºC) 4. Se dispone de 105 kg de Hielo a –10.0 ºC y se desea convertirlos en vapor de Agua a 100 ºC. A) Calcular el calor necesario que hay que comunicar al Hielo. B) Si dicho calor se suministra con un calentador eléctrico, ¿Qué coste tendrá el proceso si el kW·h cuesta 0.215 € impuestos incluidos? Datos: ce [Agua (l)] = 4184 J·kg-1·K-1; ce [Agua (s)] = 2050 J·kg-1·K-1; LF (Agua) = 3.35 x 105 J/kg; Lv (Agua) = 2.26 x 106 J/kg.
5. Un cubo de Acero tiene una arista de 8.0 cm a una temperatura de 15 ºC. Determinar cuál será su volumen si la temperatura asciende hasta los 35 ºC. Dato: α (Acero) = 1.1 x 10-5 K-1.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.17) CALOR.
1. Responder a los dos ejercicios que se indican a continuación: A) El poder calorífico de la madera seca es 19000 kJ/kg. ¿Cuál es la cantidad de madera que debe quemarse para obtener 500 MJ? Si esta cantidad se consigue con 11.1 kg de Gasolina, ¿Cuál es el poder calorífico de ésta? B) La temperatura media en la superficie de Marte es 218 K. Expresar este valor en ºF y en ºC. En su atmósfera se ha detectado Metano (P.F. = –183 ºC y P.E. = 112 K), ¿En qué estado se encuentra éste a la temperatura media? 2. Calcular el incremento de temperatura que sufre una masa de Agua al caer por una catarata de 50 m de altura, suponiendo que no hay pérdidas, y que toda su energía se transforma íntegramente en energía calorífica. El calor específico del Agua es ce = 4184 J·kg-1·K-1. (SOL.: 0.12 ºC)
3. Se añaden de forma adecuada 50.0 g de una aleación metálica, calentada a 250 ºC, a un calorímetro que contiene 130 g de Agua a 15.0 ºC. La temperatura final es de 18.0 ºC. Calcular el calor específico de la aleación. El Equivalente en Agua del calorímetro es de 20.0 g. (SOL.: ce = 162 J·kg-1·K-1) 4. Calcular la temperatura a la que queda un trozo de Hielo de 179 g de masa si se halla a –45.0 ºC y se le transfieren 6.00 x 105 J de energía mediante calor. Datos: ce (Hielo) = 2100 J·kg-1·K-1; ce (Agua) = 4184 J·kg-1·K-1; ce (Vapor) = 1920 J·kg-1·K-1; LF = 333 kJ/kg; Lv = 2243 kJ/kg. 5. Un vaso de precipitados de vidrio pirex que tiene una capacidad de 2000 cm3 está completamente lleno de Alcohol Etílico a una temperatura de 0.0 ºC. Hallar el volumen de Alcohol que se derrama al calentarlo hasta 70 ºC si se supone que la evaporación es despreciable. El coeficiente de dilatación cúbica del Alcohol es λ = 11 x 10-4 K-1 y el del Vidrio λ = 3.0 x 10-6 K-1. (SOL.: 152.74 cm3 de Alcohol)
FÍSICA 4º ESO.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.18) CALOR.
1. Para asar un pollo se necesita que la parrilla alcance una temperatura de 374 °F. ¿A qué temperatura debe fijarse el aparato, si la graduación está en °C? Expresar, además, esta temperatura en grados K y en grados R (Rankine). 2. Dos sustancias A y B se ponen en contacto. El calor específico de A es el doble que el de B. La masa de B es el triple que la de A. La temperatura inicial de A es de 0 ºC y la temperatura final de equilibrio es de 32 ºC. Determinar la temperatura inicial de B. 3. Se dispone en un recipiente adecuado de una mezcla de Hielo y Agua, con 200 y 600 g respectivamente, a 0 ºC. Se pone la mezcla sobre una vitrocerámica que le confiere al recipiente 225 kJ. Calcular la temperatura final que alcanza el Agua contenida en el recipiente. Considerar que antes de poder calentar el Agua hay que fundir todo el Hielo del recipiente. Datos: ce (Agua) = 4184 J·kg-1·K-1; LF (Hielo) = 3.34 x 105 J/kg. 4. Cada riel de Acero (λ = 1.1 x 10-5 K-1) de una vía de ferrocarril mide 15 m a 50 ºF. Determinar la separación que debe dejarse entre dos rieles consecutivos para que no se deformen por efecto del calor, si la temperatura oscila entre invierno y verano de –4.0 ºC a 42 ºC. (SOL.: 7.59 mm o mejor 5.28 mm)
5. Una bala de Plomo de 2.65 g de masa se encuentra a 31.4 ºC. La bala se dispara a 240 m/s contra un gran bloque de Hielo que se encuentra a 0 ºC, quedando incrustada en él. ¿Qué cantidad de Hielo se funde si se supone que toda la energía de la bala se emplea en fundir el Hielo? Datos: LF (Hielo) = 334.4 kJ/kg; ce (Pb) = 0.1254 kJ·kg-1·K-1.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.19) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. Las ondas emitidas por las emisoras de radio son ondas electromagnéticas que se propagan en el vacío a la velocidad de la luz. Las llamadas “ondas largas” tienen una longitud de onda de 600 m a 2000 m. Calcular la frecuencia y el periodo de cada una de las dos ondas extremas.
2. Un pescador observa que el corcho de la caña realiza 40 oscilaciones por minuto, debidas a unas olas cuyas crestas están separadas 60 cm. ¿Con qué velocidad se propaga la onda? (SOL.: v = 0.4 m/s)
3. Suponer que el Profesor encarga a un grupo de Alumnos de 4º de ESO una demostración del fenómeno de la reflexión total. Se dispone en el Laboratorio de un depósito que contiene un líquido cuyo índice de refracción es 1.6, así como de un puntero láser de muy baja potencia. A) ¿En qué medio (Aire o líquido) debe colocarse el puntero láser? B) ¿Cuál es el valor del ángulo límite? [n (Aire) = 1.0]
4. ¿Cuál es la diferencia de velocidad que experimenta la luz cuando pasa del Aire (n = 1.0) al Agua (n = 1.3)? (SOL.: 6.9 x 107 m/s) 5. Considerar una lente delgada cuya distancia focal imagen vale –20 cm. A) ¿Qué tipo de lente es? ¿Cuál es la potencia de la lente? B) Dibujar la imagen de un objeto que se encuentre entre el foco y la lente. ¿Cuáles son sus características?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.20) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. En una ecografía típica exploratoria del corazón se utilizan ultrasonidos de 2.00 MHz. A) ¿Cuál es la longitud de onda de estos ultrasonidos en el Aire? (Velocidad del sonido en el Aire = 340 m/s) B) ¿Cuál es su longitud de onda en los tejidos celulares si en ellos se propaga a 1500 m/s? (SOL.: 170 µm; 750 µm)
2. ¿Qué distancia recorre un automóvil que lleva una velocidad de 90.0 km/h mientras la luz recorre una distancia igual a la circunferencia de la Tierra, es decir, mientras da una vuelta a la Tierra? (RT = 6370 km) (SOL.: 3.34 m)
3. Contestar a las dos cuestiones que se formulan a continuación: A) Si se escucha el eco de un sonido 0.600 s después de su emisión, ¿A qué distancia se encuentra el obstáculo que lo refleja en el Aire? ¿Y si hubiera ocurrido en el Agua? (Velocidad del sonido: Aire = 340 m/s; Agua = 1500 m/s) B) El sonar de un submarino envía verticalmente hacia el fondo del mar un Pulso de Ultrasonidos. Se sabe que está a una distancia del fondo de 500 m. ¿Al cabo de cuánto tiempo capta el eco reflejado? 4. El índice de refracción del Diamante es 2.50 y el de la Glicerina 1.47. A) Hallar el ángulo límite para el sistema Diamante – Glicerina. B) Si la Glicerina se sustituye por Agua (n = 1.33), ¿Cuál es el nuevo ángulo límite?
5. Se dispone de una lente delgada de distancia focal +30 cm. Se pide: A) Construir la imagen de un objeto situado delante de la lente, a 40 cm de ella. B) La naturaleza de la imagen formada. C) La potencia de la lente.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.21) ONDAS. LUZ Y SONIDO.
1. A una playa llegan 12 olas por minuto. Estas olas tardan 2.0 minutos en llegar a la playa desde una roca que se encuentra a 90 m. Calcular: A) La longitud de onda. B) La velocidad del movimiento ondulatorio. (SOL.: 0.75 m/s y 3.75 m)
2. La galaxia más próxima a la nuestra se encuentra a dos mil billones de km. Si desde allí se emitiera un programa de TV ¿A qué velocidad viajaría la señal y cuanto tardaría en llegar a nosotros? (SOL.: 3 x 108 m/s; 211.3 años)
3. Las ondas que emite en cada segundo un foco emisor tienen una energía de 25 J. Si esas ondas se propagan mediante un frente de onda esférico, ¿Qué Intensidad existe a 5.0 m del foco emisor? A) 0.08 W/m2. * B) 125 W/m2. C) 5 W/m2. D) 0.2 W/m2. E) 0.32 W/m2.
4. Calcular el ángulo que forman el rayo reflejado y el rayo refractado cuando un rayo de luz incide desde el Aire con un ángulo de 30º sobre la superficie de un medio cuyo índice de refracción es 1.2. ¿Cuál sería ese ángulo si el rayo incide con el mismo ángulo anterior en el medio de índice de refracción 1.2? (SOL.: α = 24.62° / etc.)
5. Se utiliza una lente delgada convergente para observar un objeto, situando éste a una distancia igual a 4 veces la distancia focal (medida desde el centro de la lente). A) Construir el diagrama de rayos para la formación de la imagen. B) Indicar sus características.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.22) CORRIENTE ELÉCTRICA. 1. Si el cable de Cobre (ρ = 1.7 x 10-8 Ω · m) utilizado para transportar señales telegráficas tiene una resistencia de 10 Ω / milla de alambre (1 milla = 1609 m), ¿Cuál es entonces el diámetro del alambre? (SOL.: 0.59 cm) 2. Una pila de 9.00 V tiene una resistencia interna de 1.00 Ω y ha sido conectada a una resistencia de 70.0 Ω. Calcular: A) La ddp entre los terminales de esta resistencia. B) La energía disipada en el interior de la pila y el calor desprendido en la resistencia exterior si pasa corriente durante 2.00 minutos. (SOL.: 8.87 V; 1.93 J; 135 J)
3. Responder a las dos cuestiones siguientes: A) La pila de una calculadora lleva una carga de 3 Ah. Si funciona durante 1 año a razón de 1 h/día, ¿Qué intensidad media habrá circulado por el aparato? (SOL.: 8.22 mA) B) La batería de un “todo terreno” posee una carga de 48 Ah. Si al conductor se le olvida apagar las luces y éstas consumen una intensidad de 8.0 A, ¿Cuánto tiempo tarda la batería en agotarse? (SOL.: 6 h) 4. Considerar el acoplamiento de resistencias eléctricas que se muestra en la figura adjunta: R1 = 200 Ω; R2 = 100 Ω; R3 = 300 Ω. ¿Cuál es el valor de la Resistencia Equivalente? R1
R2 R3
(SOL.: 550 Ω)
R2 R3
R1
5. Por un motor eléctrico de 230 V de fcem circulan 4.0 A de corriente. ¿Cuánta energía (en J y en kW·h) habrá consumido al cabo de media hora? Si el kW·h cuesta 19 céntimos de €, ¿Qué gasto ha ocasionado? Si la resistencia interna del motor es 5.5 Ω, ¿Qué energía calorífica se libera en ella en ese tiempo?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.23) CORRIENTE ELÉCTRICA.
1. La potencia de una lámpara de un automóvil es de 15 W. Si la ddp que se le aplica es de 12 V, calcular: A) La intensidad que circula por ella. B) Su resistencia eléctrica. C) La energía transformada por la batería del vehículo en 10 min. (SOL.: 1.25 A; 9.6 Ω; 9 kJ)
2. Si un conductor es atravesado por una corriente de 50 mA al aplicarle una ddp de 20 V, ¿Cuál es su resistencia? Si su longitud es de 266.7 m y su sección 0.010 mm2 ¿Cuál es su resistividad? ¿De qué material es? (Ver Tabla) Material Cobre Plata Aluminio Hierro
Resistividad (Ω · m) 1.7 x 10-8 1.5 x 10-8 2.6 x 10-8 1.0 x 10-8
3. Se dispone de 4 bombillas de 60 W para 110 V y la tensión doméstica es de 220 V. Se pide: A) ¿Cómo hay que montarlas para que luzcan sin riesgo de que se fundan? B) Calcular la potencia de la instalación y la energía tomada de la red en 3.0 h. (SOL.: 2 series de 2 bombillas conectadas en paralelo a 220 V; 2 x (2 x 60) = 240 W; 0.72 kW·h)
4. Por un motor conectado a una tensión de 1.5 V circulan 0.20 A al girar sin rozamiento, pero si se sujeta para que no gire, la intensidad es 5.0 A. Calcular: A) La resistencia interna del motor. B) Su fuerza contraelectromotriz, fcem. C) El calor disipado en 30 s por el motor al girar y al sujetarlo. (SOL.: 0.3 Ω; 1.44 V; 0.36 J y 225 J)
5. Considerar el siguiente circuito en serie de corriente continua: Una pila a la que se conecta por el Polo (+) una resistencia R1 = 68 Ω, a continuación, un paralelo formado por las resistencias R2 = 80 Ω y R3 = 120 Ω, para continuar con una resistencia R4 = 100 Ω, que se conecta después al Polo (–) de la pila. La diferencia de potencial entre los bornes de la pila es de 27 V. Se pide: A) Dibujar el circuito. B) La intensidad total y las intensidades que circulan por cada resistencia. C) La caída de tensión en cada resistencia. (SOL.: 0.125 A; 0.125 A; 0.075 A; 0.050 A; 0.125 A // 8.5 V; 6 V; 6 V; 12.5 V)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.24) CORRIENTE ELÉCTRICA. 1. Se dispone de tres cables de Cobre (ρ = 0.0170 Ω · mm 2 · m-1) A, B y C, de resistencias respectivas 12.75 mΩ, 4.329 mΩ y 753.4 mΩ. A su vez, la sección transversal del A es 4.00 mm2, la sección del B tiene 1.00 mm de diámetro y el radio del C es 0.804 cm. ¿Cuál es el cable más largo? ¿Y el cable más corto? 2. Considerar el montaje eléctrico de la figura adjunta, en el que: R 1 = 600 Ω; R2 = 200 Ω; R3 = 300 Ω; ΔVAC = 540 V. Determinar: A) La Resistencia Equivalente. B) La intensidad que pasa por ella. C) ΔVAB y ΔVBC. R1 A
R2 B
R2
C
R3
(SOL.: 270 Ω; 2 A; 300 V y 240 V) 3. Responder a las dos cuestiones siguientes: A) El fusible que protege a un aparato eléctrico lleva la inscripción: “20 A, 220 V”. ¿Cuál es la potencia máxima de uso del aparato? B) Una lámpara de resistencia 200 Ω disipa una potencia de 40 W. Determinar la máxima intensidad que circula por ella. Si esta lámpara se conecta a una tensión de 220 V, ¿Qué le sucede? (SOL.: 4.4 kW // 0.45 A; 1.1 A > 0.45 A, se funde) 4. Se conecta una batería de 24.0 V a una resistencia de 580 Ω. A) ¿Qué potencia consume la resistencia? B) ¿Qué potencia genera la batería? 5. Por un motor de fcem 25 V y resistencia interna 4.0 Ω, circula una intensidad de 5.0 A. Calcular: A) La potencia útil del motor. B) La potencia disipada en la resistencia. C) La potencia total que consume. D) El rendimiento del motor. E) La ddp en los bornes del motor. (SOL.: 125 W; 100 W; 225 W; 55.6 %; 45 V)
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.25) FINAL. JUNIO.
1. En una prueba ciclista se mide el tiempo que tarda un corredor en recorrer 100 m con un cronómetro que aprecia décimas de segundo, y se obtienen los siguientes resultados: 8.41 s; 8.54 s; 8.67 s; 8.38 s; 8.72 s. A) Expresar correctamente el resultado. B) Calcular el error o la imprecisión relativa.
2. Andrés va en su bicicleta, con velocidad constante de 14.4 km/h en una calle recta, siguiendo a Laura que va corriendo en el mismo sentido a 7.20 km/h, también con velocidad constante. Si inicialmente están distanciados 100 m, hallar: A) ¿Cuánto tiempo después la alcanza? B) ¿Qué distancia recorre cada uno? (SOL.: 50 s; Andrés = 200 m; Laura = 100 m)
3. Dos cuerpos A y B inicialmente en reposo y situados a 2.00 m de distancia, salen simultáneamente uno en persecución del otro, ambos con movimiento acelerado, siendo la aceleración del más lento, el B, de 0.320 m/s2. Deben encontrarse a 4.56 m de distancia del punto de partida del B. Calcular: A) El tiempo que tardan en encontrarse. B) La aceleración de A. C) Sus velocidades al encontrarse. (SOL.: 4 s; 0.82 m/s2; vA = 3.28 m/s; vB = 1.28 m/s) 4. A un cuerpo que se mueve a una velocidad de 6.00 m/s sobre una superficie horizontal se le aplica una fuerza constante de 40.0 N paralela a la superficie. El cuerpo después de recorrer 50.0 m alcanza una velocidad de 21.4 m/s. Si el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y la superficie es 0.300, hallar la masa del cuerpo. (SOL.: m = 5.54 kg)
5. El cuerpo de la figura adjunta lleva una velocidad de 2.0 m/s. ¿Qué velocidad tiene y qué espacio recorre después de 5.0 s? El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el suelo vale 0.20. 29.4 N 20 N 2 kg
(SOL.: v = 27 m/s; s = 72.5 m)
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6. El Titanic se encuentra hundido en el Agua del mar (ρ = 1030 kg/m3) a una profundidad de 4000 m. A) Calcular la presión que soporta el barco en Pascales, Pa. B) Si se desciende hasta esa profundidad en un submarino cuya presión interna es la de la superficie (101325 Pa), ¿Qué fuerza hay que ejercer para abrir una puerta de 2.00 m2 de superficie en la pared del submarino? (SOL.: P = 4.13 x 107 Pa; F = 8.24 x 107 N)
7. Un trineo de 25 kg de masa se desliza 40 m por una ladera que tiene 45° de inclinación. ¿Qué trabajo realiza el peso del trineo a lo largo de este recorrido? (SOL.: 6930 J) 8. Considerar estas tres ciudades: Madrid, Buenos Aires y Santiago de Chile, cuyas temperaturas ambientales son: Madrid = 26 °C; Buenos Aires = 88 °F; Santiago de Chile = 293 K. Indicar cuál de las ciudades tiene la temperatura más baja, y cuál la más alta. 9. Considerar una lente delgada convergente de focal +8.0 cm. Se coloca un objeto a 16 cm de la lente. A) Indicar las características de la imagen a partir del trazado de rayos. B) ¿Cuál es la potencia de la lente? 10. Un alambre de Cobre (ρ = 1.72 x 10-8 Ω · m) tiene 20.0 m de longitud y un diámetro de 0.800 mm. Sus extremos están conectados a los terminales de una batería de 1.50 V. A) ¿Cuál es su resistencia? B) ¿Qué corriente circula por él?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.26) FINAL. JUNIO.
1. En un Trabajo de Investigación en el Laboratorio de Física se encuentra la siguiente ecuación: X · ρ – Z · tan 53º = S · V · Log n. Determinar la Ecuación de Dimensiones de X considerando que: ρ = Densidad; S = Área = Superficie; V = Volumen. Se sabe que la ecuación indicada es dimensionalmente correcta. A) M L6 B) M-1 L5 C) M-1 L8 * D) M L5 E) M2 L6 2. Un grifo que se encuentra a 80 cm del suelo esta goteando a razón de una gota cada 0.20 s. Calcular la distancia que separa las gotas en el momento en que la primera llega al suelo. (SOL.: 60 cm y 20 cm) 3. En el instante en que la señal luminosa de tráfico se pone verde, un autobús que ha estado esperando, arranca con una aceleración constante de 1.8 m/s2. En el mismo instante, un camión que viene con una velocidad constante de 9.0 m/s pasa por la misma señal. Calcular: A) La distancia que recorre cada móvil desde que pasan por la señal hasta que el autobús alcanza al camión. B) La velocidad que lleva en ese momento el autobús. (SOL.: 90 m; 18 m/s) 4. Resolver los siguientes ejercicios sobre fuerzas: A) Hallar la resultante y el ángulo de ésta con el Eje OX (+) en el sistema de fuerzas de la figura: 5N 14 N 30º 9N 16 N B) Calcular la resultante de las siguientes fuerzas paralelas que actúan en sentido contrario y su punto de aplicación: 5 N y 10 N separadas 15 cm. 5. ¿Qué fuerza hay que hacer para que un cuerpo de 5.0 kg de masa suba por un plano inclinado 30º con aceleración de 2.0 m/s2? El rozamiento es nulo. (SOL.: 35 N)
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Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
6. Una persona cae al Agua desde el muelle de un puerto dentro de un coche y se hunde hasta 10 m de profundidad. El Agua no entra en el coche, pero para que se salve tiene que salir. Calcular: A) La presión en Pascales, Pa, que soporta el coche a esa profundidad. B) La fuerza que tiene que hacer la persona para abrir una puerta de 1.0 m2 de superficie. La densidad del Agua del mar es ρ = 1030 kg/m3. (SOL.: P = 103000 Pa; F = 103000 N) 7. Dos fuerzas de 20 N cada una, forman entre si un ángulo de 120° y están aplicadas a un mismo cuerpo. Éste se desliza 8.0 m sobre el suelo, en la dirección y sentido de la resultante de ambas fuerzas. Calcular el trabajo que realiza cada una de estas fuerzas y el que realiza la resultante. (SOL.: 80 J y 160 J)
8. 1.50 L de Agua, que están a una temperatura inicial de 20.0 ºC, se colocan sobre una fuente de calor que les transmite una energía de 2.20 kJ/s. Puede afirmarse que al cabo de 20.0 minutos: A) La temperatura del Agua es de 22.4 ºC. B) La temperatura del Agua es de 84.3 ºC. C) El Agua ha empezado a hervir, está pasando al estado gaseoso pero aún hay en el recipiente 550 cm3 de líquido. D) El Agua ha empezado a hervir, está pasando al estado gaseoso pero aún hay en el recipiente 50.0 cm3 de líquido. E) Todo el Agua ha pasado ya al estado gaseoso. Elegir la respuesta correcta y justificar la elección. Datos del Agua: ce = 4184 J·kg-1·K-1; Lv = 2.26 x 106 J/kg; ρ = 1 x 103 kg/m3 = 1 kg/dm3 = 1 g/cm3.
9. Un rayo de luz que se propaga por un medio a una velocidad de 165 km/s penetra en otro medio en el que la velocidad de propagación es de 230 km/s. A) Dibujar la trayectoria que sigue el rayo en el segundo medio. B) Determinar el ángulo que forma con la normal si el ángulo de incidencia es de 30.0º. C) ¿En qué medio es mayor el índice de refracción?
10. Por una estufa eléctrica conectada a 225 V circulan 3.50 A y por despiste se queda encendida medio día. A) ¿Cuánta energía (en J y kW·h) comunica la estufa? B) ¿Cuánto factura la compañía eléctrica por la energía consumida si el coste del kW·h es de 20.5 céntimos de euro, impuestos incluidos?
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.27) FINAL. JUNIO.
1. En un Examen de Física de Bachillerato, un alumno debe utilizar la famosa Ecuación Relativista de Einstein. Su memoria falla y duda entre las opciones de abajo. Utilizar el Análisis Dimensional para ayudarle a elegir la que es correcta. (E = Energía; m = Masa; c = Velocidad de la Luz en el Vacío) A) E = m2·c B) E = m2·c2 C) E = m·c2 * D) E = (m · c) / 2 E) E = 2·m·c
2. Un tren que viaja a 72 km/h rebasa a un observador quieto en el andén. En ese momento un pasajero hace rodar una pelota en la dirección del movimiento del tren con una velocidad de 10 m/s. Determinar, respecto del observador, la velocidad de la pelota y su posición al cabo de 0.50 s si: A) La pelota se lanza en el mismo sentido de avance del tren. B) La pelota se lanza en sentido contrario. (SOL.: 30 m/s; 15 m; 10 m/s; 5 m)
3. Desde una ventana que está situada a 25 m de altura se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad de 72 km/h. Calcular: A) La altura máxima hasta la que sube. B) El tiempo que tarda en llegar al suelo. C) La velocidad con la que se estrella contra éste. (SOL.: 45 m; 5 s; –30 m/s) 4. Un hombre transporta dos cajas de 40 N y 60 N atadas a los extremos de una barra de masa despreciable de 1.5 m de longitud. A) ¿Qué fuerza ha de hacer para sostener las dos cajas? B) ¿En qué punto ha de realizar esa fuerza para mantener la barra en equilibrio?
5. Resolver estos dos ejercicios de fuerzas: A) Hallar matemática y gráficamente las componentes horizontales y verticales de cada una de las siguientes fuerzas, conociendo su intensidad y el ángulo que forma la fuerza con el eje horizontal: A1) 25 N y 15º // A2) 8 N y 60º. B) Calcular matemática y gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas perpendiculares: B1) 6 N y 8 N // B2) 5 N y 12 N.
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6. Calcular la presión hidrostática en el fondo de la Fosa de las Marianas a 11.5 km de profundidad. Expresar el resultado en Pa, atm y kp/cm2. Calcular la fuerza que se ejercería sobre una mirilla circular de 10.0 cm de radio a esa profundidad. La densidad del Agua del mar es ρ = 1030 kg/m3. (SOL.: 1.16 x 108 Pa; 1146 atm; 1185 kp/cm2; 3.65 x 106 N)
7. Un ciclista de 60.0 kg de masa pasea montado en una bicicleta de 10.0 kg a una velocidad de 10.0 m/s por una carretera recta y lisa. Si en un momento dado deja de pedalear, recorre 175 m hasta detenerse. A) ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento del Aire? B) ¿Qué valor tiene la fuerza de rozamiento?
8. Un bloque de Hielo de 50 g a 0 ºC se introduce dentro de un vaso que contiene 300 g de Agua líquida a 25 ºC. ¿Qué circunstancia explica lo qué ocurre en el equilibrio? Escoger la respuesta correcta y justificar la elección. A) El Hielo funde por completo y la temperatura final está por encima de 0 ºC. B) El Hielo se funde completamente y la temperatura final es de 0 ºC. C) Parte del Hielo sigue sin fundir y la temperatura final de la mezcla es > 0 ºC. D) Parte del Hielo sigue sin fundir y la temperatura final de la mezcla es de 0 ºC. E) Ninguna de las anteriores es correcta. Datos del Agua: ce = 4184 J·kg-1·K-1; LF = 334000 J/kg. 9. Una onda electromagnética (c = 3 x 108 m/s) tiene en el vacío una longitud de onda de 5.00 x 10-7 m. A) Determinar la frecuencia. B) Si dicha onda penetra en un determinado medio, su velocidad se reduce a 3c/4. Calcular el índice de refracción del medio. C) Determinar la frecuencia y la longitud de onda del nuevo medio. (SOL.: 6 x 1014 Hz; n = 1.33; 6 x 1014 Hz; 3.75 x 10-7 m) 10. Se conecta un calentador eléctrico cuya resistencia vale 120 Ω a una tensión de 220 V durante 2.50 horas. Calcular: A) La intensidad de corriente que circula por el calentador. B) La energía y la potencia disipada por Efecto Joule.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.28) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. En Química y en Física, R es la Constante Universal de los Gases Ideales o Perfectos. Su valor en el S.I. es 8.314 J·mol -1·K-1. Escribir su Ecuación de Dimensiones. (SOL.: M L2 T-2 N-1 θ-1) 2. Un coche se dirige a una velocidad constante de 90.0 km/h hacia una pared. Cuando se encuentra a 100 m de ella, el conductor toca el claxon. ¿A qué distancia de la pared está cuando oye su eco? (v sonido = 340 m/s) (SOL.: 86.3 m) 3. Un ciclista al salir acelera a 0.1 m/s2 durante 2 min, después mantiene su velocidad constante durante 5 min, momento en el que pincha, permanece 5 min reparando el pinchazo y decide volver a su casa, para lo que acelera a 0.1 m/s2 durante 1 min, manteniendo la velocidad constante el resto del camino. A) Calcular la distancia total recorrida por el ciclista y el tiempo que ha estado fuera de casa. B) Determinar todos los datos que se necesiten para estos cálculos y dibujar las gráficas x–t, v–t y a–t correspondientes al movimiento del ciclista. (SOL.: 8640 m; 29.5 min)
4. Dos excursionistas transportan un paquete de 160 N de peso suspendido de una barra de 1.00 m de longitud que se apoya sobre sus hombros. Si el paquete está situado a 25.0 cm de una de las excursionistas, ¿Qué peso soporta cada una?
5. Un automóvil de 1300 kg de masa que se desplaza a una velocidad de 72.0 km/h, frena, deteniéndose al cabo de 15.0 s de haber empezado a frenar. A) ¿Qué fuerza ejercen sus frenos? B) ¿Cuál sería esa fuerza si se hubiera detenido tras recorrer 100 m? (SOL.: F = 1729 N; F = 2600 N)
6. Calcular la presión que se ejerce sobre el suelo en estos dos casos: Un elefante del circo cuya masa es de 6000 kg y está apoyado sobre una sola pata (S = 0.10 m2), y una mujer, bailarina del mismo circo, de 60 kg de masa, que sólo se apoya en uno de sus tacones (S = 1.0 cm2).
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Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ.
7. ¿Qué potencia hay que desarrollar para arrastrar con velocidad constante de 45.0 km/h, un cuerpo de 200 kg de masa sobre una superficie horizontal, si la fuerza de rozamiento que se opone al movimiento es de 400 N? (SOL.: 5 kW)
8. Se ha medido la dilatación de una barra de metal de 1.000 m de longitud a 0.0 ºC, obteniéndose a 50 ºC una dilatación de 0.070 cm. A) Determinar el coeficiente de dilatación lineal del metal. B) Indicar de qué metal podría tratarse. (Consultar una Tabla de Coeficientes) (SOL.: 1.4 x 10-5 K-1 y será quizás Oro) 9. Un rayo de luz de 5 x 103 Å (1 Å = 1 x 10-10 m) de longitud de onda en el Aire penetra en el Agua (n = 1.33). A) ¿Cuál es su frecuencia en el Agua? B) ¿Y su longitud de onda? (SOL.: 6 x 1014 Hz; 3.75 x 10-7 m)
10. En la instalación eléctrica de una calle se utiliza un cable conductor de Aluminio de 1.0 km de longitud y 1.0 cm de diámetro. La resistividad del Aluminio es 2.6 x 10-8 Ω · m. A) Determinar cuánto vale la resistencia del cable. B) Si se conectan dos cables iguales al descrito, en serie y en paralelo, ¿Cuál es el valor de la resistencia equivalente en ambos casos?
FÍSICA 4º ESO.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.29) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. Se mide la masa de un objeto con una balanza que aprecia gramos (g), y se obtienen los siguientes resultados en kilogramos (kg): 1.51 / 1.62 / 1.58 / 1.60 / 1.49 A) Calcular el error absoluto y el error relativo. B) Expresar correctamente el resultado.
2. Un automóvil que marcha a 54.0 km/h acelera para efectuar un adelantamiento. Si la aceleración es igual a 2.00 m/s 2 y completa el adelantamiento en una distancia de 184 m, calcular: A) La velocidad del automóvil al finalizar el adelantamiento. B) El tiempo durante el cual está adelantando. (SOL.: 31 m/s; 8 s)
3. Un tren entra en una estación con una velocidad de 64.0 km/h. ¿Cuál es el valor de la deceleración si desde que se aplican los frenos hasta que el tren se detiene recorre aún 150 m? (SOL.: –1.05 m/s2)
4. Un perro de 30 kg arrastra un trineo de 50 kg con una fuerza de 90 N. El trineo, que al principio estaba quieto, alcanza la velocidad de 3.0 m/s en 10 s. A) Dibujar todas las fuerzas que actúan sobre el trineo y sobre el perro, con su nombre y su valor (las que puedan calcularse). B) ¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento que existe entre el trineo y el suelo? C) ¿Qué fuerza aplicará a partir de ese momento el perro para continuar con movimiento uniforme? ¿Por qué? (SOL.: 500 N / 300 N // 500 N / 300 N // T = 90 N // 0.3 m/s2 // FR = 75 N / 75 N) 5. Se suelta un objeto de 8.00 kg de masa desde una altura de 200 m en un planeta de masa 5.00 x 1024 kg, siendo el diámetro del mismo 14500 km. Calcular: A) El peso del objeto. B) La velocidad que tiene a los 5.00 s de soltarlo. C) La velocidad con la que llega al suelo. D) El tiempo que tarda en llegar al suelo. E) El tiempo que tarda en recorrer los últimos 50.0 m. (SOL.: P = 50.7 N; v = 31.7 m/s; v = 50.3 m/s; t = 7.94 s; t = 1.06 s)
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6. Las paredes de un submarino de la Armada Española aguantan como máximo 1.013 x 106 Pa. ¿Hasta qué profundidad puede sumergirse en el mar sin que cedan las paredes? La densidad del agua del mar es 1030 kg/m3. (SOL.: h = 98.35 m)
7. Un automóvil de 750 kg de masa se desplaza a una velocidad de 20.0 m/s. ¿Qué trabajo han de realizar los frenos para reducir su velocidad a 8.00 m/s? (SOL.: –126 kJ)
8. En un calorímetro que contiene 0.100 kg de Agua a 15.0 ºC se introduce una bola de Cobre de 50.0 g a 200 ºC. ¿Cuál es la temperatura final? El Equivalente en Agua del Calorímetro es 0.0220 kg. Dato: ce (Cu) = 389 J·kg-1·K-1. (SOL.: 21.8 ºC) 9. La distancia entre la Luna y la Tierra es de 384400 km y se vé porque refleja hacia la Tierra parte de la luz que recibe del Sol, ¿Qué tiempo tarda en llegar la luz que refleja la Luna hasta la Tierra? (SOL.: 1.28 s)
10. Responder a las dos cuestiones siguientes: A) A una bombilla de 40.0 W se le aplica una tensión de 125 V. ¿Qué intensidad pasa por la bombilla? ¿Cuál es su resistencia? B) Si el coste del kW·h es de 21.0 céntimos de €, hallar cuánto cuesta tener encendida 1000 h una bombilla de 60.0 W. Hallar el ahorro que supone sustituir dicha bombilla por otra de bajo consumo que con 12.0 W ilumina lo mismo.
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FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO (3.30) FINAL. SEPTIEMBRE.
1. La energía cinética molecular de los gases monoatómicos viene dada por la ecuación: E = 3·K·T / 2. En ella: K = Constante de Boltzman; T = Temperatura Absoluta. Determinar la Ecuación de Dimensiones de K. A) M L2 T-2 θ B) M L T θ C) M2 L2 T2 θ2 D) M L T-1 θ E) M L2 T-2 θ-1 *
2. De un cruce de carreteras perpendiculares salen dos vehículos, uno de ellos a 15 m/s y el otro a 20 m/s. ¿Qué distancia los separa al cabo de: 1.0 s, 2.0 s, 3.0 s y 4.0 s? (SOL.: 25 m; 50 m; 75 m; 100 m)
3. Una persona corre con una velocidad de 8.0 m/s hacia un autobús. Cuando se encuentra a 40 m del autobús, éste arranca con una aceleración de 1.0 m/s2. ¿Alcanzará al autobús? (SOL.: No) 4. Se pone un carrito en una rampa inclinada 10.0°, sujeto por una cuerda paralela a la rampa para que no deslice hacia abajo. Si la cuerda aguanta como máximo 140 N, calcular la masa que se puede poner en el carrito sin que se rompa la cuerda. (Despreciar el rozamiento) (SOL.: m = 80.6 kg) 5. Hallar la fuerza neta a la que se encontraría sometido un objeto de 2 toneladas de masa que se encontrase a 50 millones de km de la Tierra, a 100 millones de km del Sol, y alineado con ellos. Calcular el punto en que se debería encontrar el objeto para estar en equilibrio. Datos: MS = 2 x 1030 kg; MT = 6 x 1024 kg. (SOL.: 26.7 N; 1.50 x 1011 m) 6. Determinar la presión a la que están sometidos los ocupantes de un globo que se encuentra situado a una altura de 1500 m, suponiendo que la atmósfera es homogénea (ρ = 1.2 kg/m3) y que el valor de g = 9.8 m/s2.
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7. Un automóvil de competición de 850 kg de masa aumenta su velocidad desde 0 a 324 km/h en un tiempo mínimo de 5.50 s. Calcular su potencia en kW y en C.V. Dato: 1 CV = 735 W.
8. Calcular la altura desde la que debe caer un trozo de Hielo para fundirse totalmente como consecuencia del choque. Suponer que el Hielo absorbe todo el calor producido en el choque. Dato: LF = 334.7 kJ/kg. (SOL.: 34 km) 9. Un foco sumergido en una piscina está orientado de manera que su luz incide con un ángulo de 50º con la superficie del Agua. El índice de refracción del Agua es 1.3. Determinar: A) El ángulo que forma con la vertical esa luz cuando sale de la piscina. B) ¿A partir de qué ángulo de incidencia la luz no sale de la piscina? (SOL.: 56.68º / 50.28º) 10. Considerar un circuito de corriente continua, en serie, que está formado por los siguientes elementos: Un generador de fem 10 V y una resistencia interna de 1.5 Ω; una resistencia exterior de 30 Ω; un motor de 3.5 V de fcem y 1.0 Ω de resistencia interna. Se pide: A) Dibujar el circuito. B) La intensidad de corriente que recorre el circuito. C) La ddp entre los bornes del generador y entre los bornes del motor. D) El rendimiento del motor y el rendimiento del generador. E) La energía que desprende la resistencia de 30 Ω en 2.0 h.
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Exámenes: FÍSICA y QUÍMICA 4º ESO Profesor: MARIANO BENITO PÉREZ ©
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