FÍSICA Y QUÍMICA Solucionario TRABAJO Y ENERGÍA

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1 FÍSICA Y QUÍMICA Solucionario TRABAJO Y ENERGÍA

2 1.** Qué trabajo realiza Einstein arrastrando un trineo si hace una fuerza de 67,7 N, el desplazamiento es de 74,3 m y el ángulo que se forma entre la cuerda y el suelo es de 24º? Respuesta: Hace un trabajo de J. 2.*** Si hacemos un símil entre las piernas de un jugador de baloncesto y un muelle, sabríais indicar cuál es su constante elástica a partir de los datos que se os proporcionan? h = 0,9 m m = 78,5 kg Dx = 13 cm Respuesta: La constante elástica es 81,9 N/m. 3.** Calculad la velocidad con la que Einstein tiene que lanzar una pelota desde la posición h para que Faraday la coja cuando está quieta en la altura H. Utilizad los datos que se os proporcionan. h = 1 m m = 1,8 kg H = 2,2 m Respuesta: La tiene que lanzar con una velocidad inicial de 4,8 m/s. 4.* Cuál ha de ser la velocidad inicial de una vagoneta si queremos que suba a lo alto de una rampa y arriba tenga velocidad nula, cuando la altura máxima es de 29,5 m? Respuesta: La velocidad tiene que ser de 24 m/s. 5.*** Cuál ha de ser la velocidad inicial de la vagoneta si queremos que llegue a una altura máxima de 7,4 m con velocidad nula, sabiendo que hay una pérdida de energía del 20% por rozamiento? Respuesta: La velocidad tiene que ser de 13,46 m/s. 6.** Sabiendo que la velocidad inicial de la vagoneta es de 52,3 km/h, cuál tiene que ser la altura de la rampa para que en la parte superior la velocidad de la vagoneta sea la mitad de la inicial? Respuesta: La altura de la rampa ha de ser de 8,32 m. 7.*** Sabiendo que la velocidad inicial de la vagoneta es de 58,1 km/h y que existe una pérdida de energía del 50% por el rozamiento, cuál tiene que ser la altura de la rampa para que en la parte superior la velocidad de la vagoneta sea la mitad de la inicial? Respuesta: La altura de la rampa ha de ser de 1,13 m. 8.** Sabiendo que Einstein sale de una altura de 76,2 m y que en el tramo horizontal se pierde el 30% energía por rozamiento, a qué altura llegará? Respuesta: Llegará a una altura de 32,9 m. TRABAJO Y ENERGÍA 1

3 9.** Indicad si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas Cuando la fuerza y el desplazamiento son perpendiculares, el trabajo realizado es máximo. f 9.2. La potencia es la relación entre el trabajo y el tiempo que se ha tardado en realizarlo. v 9.3. La energía cinética y la energía potencial son siempre cero cuando el cuerpo está en reposo. f 9.4. Es posible que una peonza que gira en el suelo tenga menos energía que el nido de una cigüeña en lo alto de un campanario. v 9.5. La energía mecánica es la suma de todos los tipos de energía que tiene un cuerpo en un momento determinado. v 9.6. La energía no se puede crear ni destruir, sólo se transforma en otro tipo de energía. v 9.7. La fuerza de rozamiento se produce entre superficies que están en contacto y siempre hacia la izquierda. f 10.** Una pelota de 760 g cae al suelo desde una altura de 1,47 m. Calculad la cantidad de calor generada por la pelota en el choque con el suelo. Respuesta: Ha generado 10,9 J de calor. 11.* Cuánta energía en forma de calor hay que aportar al agua para conseguir que pase de una temperatura de 27,4 ºC a una de 75,4 ºC? Respuesta: Es necesario aportar 243,7 kj de energía. 12.*** Relacionad estos datos con el material correspondiente. Material DT M Q a) Hierro 170 K 57 Kg J b) Aluminio 22 ºC 1,7 Kg J c) Hielo 34 K 0,2 Kg J d) Cobre 75ºC 12 Kg J e) Plomo 115 K 315 Kg J 13.*** Indicad de cada pareja de la tabla qué objeto emite más cantidad de calor al ambiente cuando se enfría hasta una temperatura ambiente de 23 ºC. Pareja T i C e M Pareja 1 Pareja 2 Pareja 3 34 ºC 523 cal / (kg K) 3,5 kg 29 ºC J / (kg K) kg 27 ºC 650 cal / (kg ºC) 82 kg 30 ºC 444 J / (kg K) 82 kg 27 ºC J / (kg K) 0,6 kg 90 ºC 0,44 J / (g K) 7,6 kg TRABAJO Y ENERGÍA 2

4 Pareja T i C e M Pareja 4 25 ºC 0,5 cal / (g K) 3,1 kg 30 ºC 1,2 J / (g K) 450 g Pareja ºC J / (kg ºC) 3,2 kg 600 ºC 460 J / (kg K) 15 g 14.** Relacionad cada imagen con el mecanismo correspondiente ** Indicad si las siguientes imágenes son fuentes de energía renovables o no renovables. Renovable No renovable Renovable Renovable No renovable No renovable Renovable Renovable No renovable No renovable TRABAJO Y ENERGÍA 3

5 16.** Indicad cuál es la respuesta correcta en cada caso El carbón y el petróleo... a) son combustibles fósiles. b) se usan muy habitualmente en nuestra sociedad. c) no son fuentes energéticas renovables. d) Todas las respuestas son correctas La energía geotérmica... a) es una de las principales fuentes energéticas en Islandia. b) se obtiene a partir del calor que sale del interior de nuestro planeta. c) es la que utilizan en las centrales térmicas convencionales. d) Las respuestas a y b son correctas No se ahorra energía... a) usando bolsas de plástico para llevar la compra del supermercado. b) poniendo la calefacción a menos de 21º en invierno. c) usando electrodomésticos de clase energética AAA. d) apagando las luces cuando podamos usar la luz solar para iluminar una sala Las fuentes energéticas que más se usan actualmente... a) son las más adecuadas en todos los sentidos. b) son eficientes pero muy perjudiciales para las personas. c) se tendrían que ir sustituyendo progresivamente por fuentes energéticas renovables. d) respetan la naturaleza y evitan que nuestro planeta se deteriore Cuando se queman los combustibles fósiles... a) se obtiene energía de forma limpia y eficazmente. b) se produce una reacción química que libera CO₂. c) se liberan gases tóxicos a la atmósfera que no podemos respirar. d) se generan nuevos recursos energéticos de forma simultánea La fuerza de las mareas sirve para obtener... a) energía hidráulica. b) energía potencial. c) energía mareomotriz. d) energía oceánica Las presas que hay en los embalses de agua... a) sirven para obtener energía hidráulica. b) son construcciones poco útiles que alteran mucho el paisaje. c) provocan que los ríos se desborden muy a menudo. d) Todas las respuestas son correctas. TRABAJO Y ENERGÍA 4

6 16.8. La energía nuclear... a) se obtiene de una fuente energética renovable. b) es la energía más empleada de toda la historia de la humanidad. c) es fácil de obtener y no conlleva ningún riesgo para los trabajadores de las centrales. d) prácticamente no produce contaminación atmosférica La energía solar... a) también se puede usar de noche. b) utiliza placas fotovoltaicas para captar la luz solar. c) es el motor energético de nuestro planeta. d) Todas las respuestas son correctas La energía eólica... a) es la que se utiliza principalmente en todas las ciudades. b) utiliza el viento como fuente de energía. c) se ha descubierto hace relativamente poco tiempo. d) aprovecha los saltos de agua para obtener energía. TRABAJO Y ENERGÍA 5

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