CONTESTAR: 1 ó 2; 3 ó 4; 6 ó 7; 8 ó 9 ó 10; 5 ó 11

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1 NOMBRE APELLIDOS FÍSICA y QUÍMICA 1º DE BACHILLERATO NA 1DA GLOBAL 1ª EVALUACIÓN CONTESTAR: 1 ó ; 3 ó 4; 6 ó 7; 8 ó 9 ó 10; 5 ó Sobre un cuerpo cuya masa es m = 5,0 kg, actúan una fuerza hacia la derecha de 40 N y otra hacia la izquierda de 0 N, en un plano horizontal Calcula: a) Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo b) El peso del cuerpo. c) La reacción normal N. d) La aceleración del cuerpo. - Calcula la aceleración con que desciende un cuerpo al deslizarse por un plano inclinado 5 sobre la horizontal si el coeficiente de rozamiento cinético entre ambos es µ c = 0, Un muelle de acero se alarga,40 cm al colgarle un bloque de 5,00 kg. a) Cuál es el valor de la fuerza deformadora? b) Cuál es su constante elástica? c) Cuánto se alargaría al colgarle un cuerpo de 1,0 kg? 4- Dos vagones de ferrocarril de masas y kg ruedan en la misma dirección y sentido. El vagón menos pesado rueda delante, moviéndose con una velocidad de 0,5 m/s, mientras que el más pesado se mueve a 1 m/s. Llega un momento que chocan y se acoplan. Calcula: a) La cantidad de movimiento o momento lineal total del sistema antes y después del choque. b) La velocidad con que se mueven los vagones después del choque. 5- Las masas de los cuerpos A y B de la Figura son 0,30 kg y 0,0 kg, respectivamente. Considerando que no existen rozamientos, que la cuerda es inextensible y de masa despreciable y que la polea no influye en el movimiento, calcula: a) La aceleración del sistema. b) La tensión de la cuerda. G = 9,8 m/s

2 6- Una pelota de béisbol abandona el bate a una altura de 1,0 m por encima del suelo y con un ángulo de elevación de 45º, con una velocidad tal que el alcance horizontal hubiera sido 100 m. A la distancia de 90 m del punto de lanzamiento se encuentra una valla de 8,0 m de altura. Calcula la altura, cuando el desplazamiento horizontal sea x= 90 m Pasará la pelota por encima de la valla? 7- Una bola que rueda sobre una mesa horizontal de 0,90m de altura cae al suelo en un punto situado a una distancia horizontal de 1,5 m del borde de la mesa. Qué velocidad tenía la bola en el momento de abandonar la mesa? 8- Un móvil describe una trayectoria circular de 1,0 m de radio 30 veces por minuto. Calcula: a) El periodo. b) La frecuencia. c) La velocidad angular. d) La velocidad lineal y la aceleración centrípeta de este movimiento. 9- Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba desde un puente situado a 35 m del agua. Si la piedra golpea el agua 4,0 s después de soltarla, calcula: a) La velocidad con que se lanzó. b) La velocidad con que golpeó el agua. 10- Dos jóvenes se mueven en la misma dirección, dirigiéndose el uno al encuentro del otro. Inician el movimiento al mismo tiempo desde las porterías de un campo de fútbol con velocidades medias respectivas: v 1 = 3,5 m/s y v = 5,0 m/s. Sabiendo que el encuentro tiene lugar a 8 m de la posición de partida del primero, determina: a) El tiempo transcurrido hasta que se encuentran. b) La longitud del campo de fútbol. 11- para t = s : d) aceleración tangencial y normal si el radio de curvatura es 100 m

3 SOLUCIÓN 1- Sobre un cuerpo cuya masa es m = 5,0 kg, actúan una fuerza hacia la derecha de 40 N y otra hacia la izquierda de 0 N, en un plano horizontal Calcula: a) Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo b) El peso del cuerpo. c) La reacción normal N. d) La aceleración del cuerpo. a) P = m g = 5 kg 9,8 m s = 49 N b) N = P = 49 N F 40 N - 0 N a = = = 4 m s m 5 kg c) - Calcula la aceleración con que desciende un cuerpo al deslizarse por un plano inclinado 5 sobre la horizontal si el coeficiente de rozamiento cinético entre ambos es µ c = 0,350. a = g sen α µ g cos α = g (sen α µ cos α) = 9,8 m s (sen 5 0,35 cos 5 ) a = 1,03 m s 3- Un muelle de acero se alarga,40 cm al colgarle un bloque de 5,00 kg. a) Cuál es el valor de la fuerza deformadora? b) Cuál es su constante elástica? c) Cuánto se alargaría al colgarle un cuerpo de 1,0 kg? a) F = P = m g = 5 kg 9,8 m s = 49 N F 49 N k = = =,04 10 N m b) x 0,04 m c) F 1 kg 9,8 m s x = = 3 1 k 10 N m = 0,059 m = 5,9 cm

4 4- Dos vagones de ferrocarril de masas y kg ruedan en la misma dirección y sentido. El vagón menos pesado rueda delante, moviéndose con una velocidad de 0,5 m/s, mientras que el más pesado se mueve a 1 m/s. Llega un momento que chocan y se acoplan. Calcula: a) La cantidad de movimiento o momento lineal total del sistema antes y después del choque. b) La velocidad con que se mueven los vagones después del choque. a) Como se trata de un sistema aislado, no sometido a fuerzas exteriores, el momento lineal se mantiene constante; por tanto, su valor es el mismo antes y después del choque: p = m 1 v 1 + m v = kg 1 m s kg 0,5 m s 1 = 5, kg m s 1 b) Como los dos vagones se acoplan a después del choque, su velocidad es la misma: p v ' = m p = (m 1 + m ) v ; 1 + m 4 1 5,5 10 kg m s = = 0,79 m s kg kg 5- Las masas de los cuerpos A y B de la Figura son 0,30 kg y 0,0 kg, respectivamente. Considerando que no existen rozamientos, que la cuerda es inextensible y de masa despreciable y que la polea no influye en el movimiento, calcula: a) La aceleración del sistema. b) La tensión de la cuerda. 1 mb g 0, kg 9,8 m s a = = m a) A + mb 0,5 kg b) P B T = m B a T = P B m B a = m B (g a) = 0, kg (9,8 3,9) m s = 1, N = 3,9 m s

5 6- Una pelota de béisbol abandona el bate a una altura de 1,0 m por encima del suelo y con un ángulo de elevación de 45º, con una velocidad tal que el alcance horizontal hubiera sido 100 m. A la distancia de 90 m del punto de lanzamiento se encuentra una valla de 8,0 m de altura. Calcula la altura, cuando el desplazamiento horizontal sea x= 90 m Pasará la pelota por encima de la valla? Se trata de un tiro oblicuo definido por ecuaciones de movimiento: 1 y = y0 + ( v0senα) t + gt para el desplazamiento vertical x = v cosα tpara el desplazamiento horizontal ( ) 0 Si tomamos el suelo como sistema de referencia se cumple y = 0 m y 0 = 1m; x = 100 m; α = 45º. En el sistema anterior eliminamos el tiempo y calculamos la velocidad de lanzamiento: 100m t = ; v cosα m 0 = m tan 45º 9,8m/s v0 cosα De donde se deduce que v 0 = 31,4m/s. Pasará la valla si y > 8m, cuando la pelota se haya desplazado una distancia horizontal de x = 90 m. El tiempo empleado en recorrer esa distancia es 90m t = = 4,1s 31,4m/s 0,7 La posición de la pelota en ese instante es: 1 y = 1m + 90m + gt = 91m 4,9 ( 4,1s ) = 9m Sí pasará la valla porque y = 9 m > 8 m. 7- Una bola que rueda sobre una mesa horizontal de 0,90m de altura cae al suelo en un punto situado a una distancia horizontal de 1,5 m del borde de la mesa. Qué velocidad tenía la bola en el momento de abandonar la mesa? Si tomamos el suelo como sistema de referencia se cumple y 0 = 0,90 m; y = 0; x = 1,5 m; α = 0º. Las ecuaciones que determinan el movimiento de la pelota toman la forma: 1 0 = 0,90m 9,8m/s t 1,5 = v t 0 De la primera ecuación se obtiene el tiempo que tarda en llegar al suelo, t = 0,48 s. De la segunda ecuación se obtiene la velocidad con que abandona la mesa, v 0 = 3,5m/s

6 8- Un móvil describe una trayectoria circular de 1,0 m de radio 30 veces por minuto. Calcula: a) El periodo. b) La frecuencia. c) La velocidad angular. d) La velocidad lineal y la aceleración centrípeta de este movimiento. a) Periodo es el tiempo empleado en dar una vuelta. 60 s Por tanto, vale: T = = s/vuelta 30 vueltas 1 1 b) La frecuencia es inversa del periodo: f = 0,5 vueltas/s T = s/vuelta = c) La velocidad tangencial y la aceleración centrípeta son respectivamente: v = ω R = 3,14 rad/s 1,0 m/rad = 3,14 m/s v (3,14 m/s) a = = = 9,9 m/s R 1,0 m 9- Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba desde un puente situado a 35 m del agua. Si la piedra golpea el agua 4,0 s después de soltarla, calcula: a) La velocidad con que se lanzó. b) La velocidad con que golpeó el agua. Tomamos como punto de referencia el puente. Por tanto, y 0 = 0; y = 35m. t 1 a) Resolviendo la ecuación y = y0 + v0 + gt se obtiene v 0 = 11 m/s. b) La velocidad con que llega al agua se obtiene de v = v0 + gt = 11,3m/s 9,8m/s 4 s = 8m/s 10- Dos jóvenes se mueven en la misma dirección, dirigiéndose el uno al encuentro del otro. Inician el movimiento al mismo tiempo desde las porterías de un campo de fútbol con velocidades medias respectivas: v 1 = 3,5 m/s y v = 5,0 m/s. Sabiendo que el encuentro tiene lugar a 8 m de la posición de partida del primero, determina: a) El tiempo transcurrido hasta que se encuentran. b) La longitud del campo de fútbol. e1 8 m t = = = 8 s v a) Tiempo transcurrido 1 3,5 m/s Distancia recorrida por el segundo: e = v t = 5,0 m/s 8 s = 40 m b) La longitud del campo de fútbol será: 8 m + 40 m = 68 m

7 11- para t = s : d) aceleración tangencial y normal si el radio de curvatura es 100 m