GUÍA DE EXÁMENES FINALES Y EXTRAORDINARIO DE FÍSICA IV ÁREA I. Preparatoria Ciclo

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1 Elabora: Página 1 MTRA. ARACELI ACOSTA SÁMANO RECOMENDACIÓN: ELABORA UN FORMULARIO ORDENADO, LIMPIO Y CON TODOS LOS TEMAS INCLUIDOS EN ESTA GUÍA EN UNA HOJA CARTA DE COLOR AZUL CALORIMETRÍA 1. Determina la temperatura de equilibrio de la mezcla de 300 g de agua a 50 C y 150 g de hielo a 0 C 2. Cuál es la longitud de un cable de cobre al disminuir la temperatura a 57.2 F si con una temperatura de 42 C mide 416 m? α Cu = 16.7 x 10-6 C g de hierro se encuentran a una temperatura de 25 C Cuál será su temperatura final si se le suministran cal? Ce Fe= cal/g C TERMODINÁMICA 4. Calcular el trabajo realizado al comprimir un gas que está a 2.5 atmósferas desde un volumen de 800 cm 3 a un volumen final de 500 cm 3. 1 atm = x 10 5 N/m 5. Calcular la eficiencia de una máquina térmica a la cual se le suministran 5.8 x 10 8 cal realizando un trabajo de 6.09 x 10 8 J 6. Sobre un sistema se realiza un trabajo de 100 J y éste libera 40 calorías al ambiente. Cuál es la variación de su energía interna? HIDRÁULICA 7. Si por una manguera fluye gasolina a razón de 0.06 m 3 /s cuánto tiempo se tarda en llenar un depósito de 250 lt? 8. En el costado de un tinaco se encuentra un orificio de 1 cm de diámetro localizado a 50 cm por debajo del nivel del agua en el tinaco. qué volumen de agua se derrama por ese orificio en 1 minuto? 9. Calcula la profundidad a la que se encuentra un submarino que se encuentra en el mar sometido a una presión hidrostática de 5 x 10 6 Pa. La densidad del agua de mar es de 1020 kg/m Determina la fuerza en el émbolo mayor de una prensa hidráulica cuya área es de 200 cm 2, si el émbolo menor tiene un área de 30 cm 2 y se le aplica una fuerza de 400 N 11. Qué fuerza se necesita para que un bloque de madera de 5 kg y 24 cm de lado se mantenga sumergida en el agua? 12. La densidad del hielo es de 917 kg/m 3. Determina la fracción del volumen que sobresale cuando flota en agua dulce. 13. Calcula el empuje que recibe una pieza de cobre de 50 cm 3 al sumergirla en agua de mar de 1020 kg/m 3. ELECTRICIDAD 14. Hallar la fuerza ejercida entre dos cargas iguales de 1 C separadas en el aire una distancia de 1 km 15. Determinar las resistencias equivalentes de los siguientes circuitos A) 2 Ω 5 Ω 17 Ω 20 V 0.3 Ω 9Ω 2 Ω 5 Ω 15 Ω 7 Ω B) 5Ω 4Ω 6Ω 2Ω 40 V 3Ω

2 Elabora: Página De los circuitos anteriores calcular la intensidad de corriente total 17. Calcular la intensidad del campo eléctrico en el aire, a una distancia de 30 cm de una carga de 5x10-9 C 18. Un horno eléctrico de 8Ω absorbe 15 A de la red. Encontrar la potencia calorífica que desarrolla si trabaja 30 minutos horneando un pastel. Dar el resultado en calorías 19. Determinar la potencia de un motor eléctrico que absorbe 5 A de corriente de una línea a 110 V 20. Calcular la caída de tensión a través de una parrilla eléctrica que tiene una resistencia de 24 Ω y absorbe 5 A de la línea 21. Hallar la intensidad de corriente que circula por el conductor de un aparato eléctrico que tiene una resistencia de 22 Ω y se enchufa a una línea de 110 V ESTÁTICA 22. Una viga de 200 N está sostenida por dos soportes A y B, como se muestra en la figura. Determinar las reacciones en los soportes 200 N 400 N 1 m 2 m 1 m A B 23.. Con los datos del problema anterior calcula el valor de la resultante y el lugar donde debe colocarse para ejercer el mismo efecto que las fuerzas actuantes. 24. Calcula la tensión en las cuerdas de la figura 50 T3 T2 T1 CINEMÁTICA 25. Se lanza un proyectil horizontalmente con una velocidad de 25 m/s desde una altura de 60 m. Calcula la distancia horizontal a la que cae el proyectil, a partir del punto donde fue arrojado. 26. Se deja caer una piedra de un puente sobre un río. Tarda 4 s en llegar al agua. Encuentra la altura del puente 27. Un jugador de fútbol americano lanza el balón con un ángulo 37 con una velocidad de 15 m/s. Determina su alcance máximo 28. Un camión de carga viaja a 70 Km/h, aplica bruscamente los frenos y se detiene en 15 s. Determina la distancia total recorrida desde que aplicó los frenos hasta detenerse. 29. Un objeto se lanza verticalmente hacia arriba, qué velocidad necesita para alcanzar una altura máxima de 16 m? 30. Un móvil se desplaza a 26 m/s, 15 s después pasa por el mismo punto de partida otro móvil cuya velocidad es de 34 m/s. Calcular a qué distancia el segundo móvil alcanza al primero. 31. Del problema anterior determinar el tiempo que hizo el móvil uno para alcanzar la distancia anterior. 32. Del mismo problema 30, calcula el tiempo del móvil 2 para alcanzar al móvil uno. 33. La velocidad angular de un motor que gira a 1800 rpm desciende hasta 1200 rpm en 2 s. Hallar el número de vueltas que realiza en ese tiempo 34. Calcular el valor de la aceleración lineal de una partícula cuya aceleración angular es de 3 rad/s 2 y su radio de giro es 40 cm DINÁMICA 35. A qué distancia se encuentran dos masas cuyos valores son 4 x 10-2 kg y 9 x 10-3 kg, si el valor de la fuerza con la que se atraen es de 9 x 10-9 N? G=6.67 x N m 2 /kg Un móvil de 900 kg va a 72 km/h sobre un camino plano. Qué magnitud debe tener una fuerza constante opuesta al movimiento para detenerlo en una distancia de 30 m?

3 Elabora: Página Una bala de 1.2 kg se acelera desde el reposo hasta una rapidez de 70 m/s mientras viaja 20 cm dentro de un cañón. Si se supone que la aceleración es constante cuál es la magnitud de la fuerza que provoca su aceleración? 38. Un bloque de 20 kg se arrastra sobre suelo plano por medio de una cuerda que tiene una inclinación de 30 con respecto a la horizontal. Una fuerza de rozamiento de 30 N se opone al movimiento cuál es la magnitud de la fuerza que tira de él si el bloque se mueve con rapidez constante? 39. Considera la misma información del problema anterior y calcula la magnitud de la fuerza que tira del bloque si su aceleración es de 1.2 m/s Un cuerpo de 5 kg descansa sobre un plano inclinado 30. El coeficiente de rozamiento estático entre el cuerpo y el plano inclinado es de Qué magnitud tiene una fuerza paralela aplicada al cuerpo, si éste está próximo a deslizarse hacia arriba del plano inclinado? 41. Determinar la aceleración de un bloque que desciende por un plano inclinado 30 con la horizontal, sabiendo que el coeficiente de rozamiento cinético es de Un cuerpo de 500 N cuelga del extremo de una cuerda. Hallar la aceleración de dicho cuerpo si la tensión en la cuerda es de 800 N 43. Calcular el tiempo que tarda en recorrer 140 m un cuerpo de 24 N sometido a la acción de una fuerza constante de 6 N 44. Calcular el espacio que recorrerá un cuerpo de 10 kg cuando sobre él actúa una fuerza constante de 2 N durante 20 segundos. 45. Un móvil de 5000 kg desciende por gravedad desde el reposo por un camino de 15 m de largo que está inclinado 20 con la horizontal. Calcular la rapidez que tendrá el móvil al final del camino si al movimiento se opone una fuerza de rozamiento con un coeficiente de fricción de Una fuerza de 20 N y 30 con la horizontal, se aplica sobre una caja para empujarla una distancia de 15 m. Calcular el trabajo realizado. 47. Una grúa industrial debe elevar piezas automotrices de 51 kg hasta 2.5 m en 4 segundos. Determinar la potencia del motor de la grúa en HP. 48. Calcular el trabajo desarrollado por una máquina que eleva 40 litros de chapopote a una altura de 10 m. La densidad del chapopote es de 1.07 g/cm Determinar la aceleración y la tensión en la cuerda en el sistema mostrado en la figura si no existe fricción y el peso del objeto uno es de 190 N y el del cuerpo dos es de 20 N. CUERPO 1 CUERPO Un automóvil de 4000 kg viaja a 90 Km/h, aplica los frenos y derrapa antes de detenerse. Si la fuerza de fricción entre los neumáticos y el pavimento es de 8000 N, qué distancia derrapará el auto antes de alcanzar el reposo? 51. Se utiliza una grúa para levantar un bloque de concreto de 500 kg a una altura de 80, si su motor es de 21 HP, determinar el tiempo que tarda en hacer esta maniobra 52. Un montacargas de 3200 N desciende con una aceleración de 1 m/s 2. Hallar la tensión en el cable 53. Un péndulo de 500 g cuelga de un hilo de 1 m, si su abertura es de 45, se desprecia la resistencia del aire y la masa del hilo es insignificante. Calcular su velocidad máxima. 54. En un día lluvioso, el coeficiente de fricción entre los neumáticos y la carretera es de sólo 0.4. Calcular la rapidez máxima a la que puede transitar un automóvil en una curva de 80 m de radio 55. Una pelota de golf de 20 g se golpea con una fuerza de 5 N que le provoca una velocidad de 3 m/s. Calcular el tiempo que dura el impacto.

4 Elabora: Página 4 VECTORES 56. Hallar la resultante de cada uno de los sistemas de vectores concurrentes y coplanares Y Y Y 60 N 40 N 45 m 9 m/s 12 m/s m X X 80 N 45 5 m/s m m/s TEORÍA 57. Magnitud con dirección y sentido se conoce como 58. Vector que produce el mismo efecto que los demás vectores que actúan en un sistema 59. Tiene la misma magnitud y dirección que la resultante pero con sentido contrario 60. División de la mecánica: 61. Estudia el movimiento sin atender a sus causas 62. Estudia el movimiento y las causas que lo originan 63. Diferencia entre velocidad y rapidez 64. Fórmula que calcula la rapidez en un MRU 65. Interpretación de gráficas desplazamiento-tiempo y velocidad-tiempo 66. Es el cambio de velocidad en el tiempo 67. Si se elimina la resistencia del aire todo cuerpo cae con una aceleración igual a 68. Un ciclo/s se conoce como 69. El periodo equivale al inverso de 70. Una revolución es igual a radianes e igual a 71. Fuerza tangencial que actúa paralela a las superficies en contacto: 72. La masa, el peso, el volumen, la inercia y la energía se conocen como propiedades 73. Ejemplos de propiedades intensivas de la materia: 74. El cociente que resulta de dividir la masa de una sustancia entre el volumen que ocupa se llama 75. La temperatura a la cual una sustancia sólida comienza a licuarse manteniendo constante la presión se conoce como punto de 76. Los líquidos y los gases se denominan 77. La unidad de viscosidad en el Sistema Internacional es 78. La relación entre una fuerza aplicada y el área sobre la cual actúa se conoce como 79. La presión atmosférica se mide con un 80. La presión de los neumáticos se mide con un 81. La presión al nivel del mar en mm de Hg es de 82. La suma de la presión atmosférica y la manométrica se conoce como presión 83. La prensa hidráulica es una aplicación del Principio de 84. Los densímetros son una aplicación del principio de 85. La fuerza de sustentación que permite el vuelo de los aviones se explica con el teorema de 86. Para medir en forma sencilla la velocidad de la corriente de un río se usa el tubo llamado de 87. Para medir la velocidad de un líquido que circula a presión dentro de una tubería se usa el tubo de 88. Diferencia entre calor y temperatura 89. Temperatura a la cual las escalas Celsius y Fahrenheit coinciden 90. Formas de propagación del calor 91. Ley de la termodinámica que establece la Ley de conservación de la energía

5 Elabora: Página Mide el grado de desorden de la materia 93. Es una máquina térmica inversa 94. Constantes de: gravedad, gravitación universal, Coulomb 95. Ley de las cargas eléctricas 96. Materiales conductores y aislantes. 97. Introdujo el concepto de líneas de fuerza para representar gráficamente el campo eléctrico 98. La intensidad de corriente se mide en 99. La resistencia eléctrica se mide en 100. La diferencia de potencial se mide en 101. Los joules/coulombs dan la unidad llamada 102. La corriente eléctrica es el movimiento de cargas 103. Factores que influyen en la resistencia eléctrica 104. Ley de Ohm 105. El flujo magnético se mide en 106. La unidad que se mide en Wb/m 2 se llama