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Sergio Quintana Silva
hace 6 años
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1 POLEA EXPEIENTAL (3 puntos) En el laboratorio de Física usamos un péndulo simple para medir la aceleración de t0 (s) la gravedad. El procedimiento eperimental consiste en tomar medidas del tiempo invertido en describir 0 oscilaciones completas, utilizando péndulos de distintas longitudes. Las medidas se muestran en la tabla adjunta. Se pide: a) Eplicar cómo deben procesarse estos datos para obtener el valor de la aceleración de la gravedad. b) Hágase en papel milimetrado la representación gráfica adecuada y calcúlese a partir de ella la aceleración de la gravedad, especificando los pasos intermedios. c) Cálculo del error cometido en la determinación de la aceleración de la gravedad. Considere ue el error cometido en cada medida del tiempo invertido en 0 0scilaciones es igual a 0.0 s. L (cm) 7, , ,47 05,36 5 4,6 45 5,70 66

2 POLEA EXPEIENTAL Calculo de periodos T dividiendo los tiempos medidos t0 por el número de oscilaciones (0) y representación gráfica de L vs. T. La pendiente de está gráfica nos permite calcular g.,0,8,6,4,,0 L (m) N m D m g π 3.80 s T g g 4π m 4π (Eceso decimales) m/s L π g L T g 4π m D N (Eceso decimales) m/s N.70 t0 (s) L (cm) 7, , ,47 05,36 5 4,6 45 5,70 66 T (s) T (s ) L (m),77 3,3 0,79,93 3,7 0,93,05 4,9,05,4 5,00,5,4 5,84,45,57 6,60,66 0,8 0, m D T ( s ),5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5

3 POLEA EXPEIENTAL Errores de las medidas. En las longitudes ± cm (±0.0 m). En los periodos ±0.0 s (ya ue en 0 oscilaciones es ±0.0 s). Error en T,0 T T T L (m) N m N m,8,6,4,,0 g π D m 3.80 s N m N + D 0.0m/s D D ( 0.47 ± 0.0) m/s (Eceso decimales) ( 0.47 ± 0.0) ( ) m/s 4 ± D g ( 9.8 ± 0.4) m/s N 0.09 s.70 t0 (s) L (cm) 7, , ,47 05,36 5 4,6 45 5,70 66 T (s) T (s ) L (m),77 3,3 0,79,93 3,7 0,93,05 4,9,05,4 5,00,5,4 5,84,45,57 6,60,66 0,8 0, m D N m/s D T ( s ),5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5

4 POLEA : CAPO ELÉCTICO y POTENCIAL (3 puntos) Colocamos dos cargas positivas en el primer y segundo cuadrante, tal y como muestra la figura. Si el campo eléctrico en el centro de la circunferencia no tiene componente horizontal: a) Calcula el cociente /. b)si la energía potencial de la configuración vale 0.7J, calcula el valor de cada una de las cargas c)calcula el potencial eléctrico en el centro de la circunferencia. Si no has resuelto los apartados anteriores puedes tomar como valores para las cargas 5 µcy 5 µc y Y Datos: 40 cm; α 8º; β 65º α β X (a) En el centro, el campo eléctrico creado por cada una de las cargas es tal y como aparece en la figura y El campo eléctrico en el centro de la circunferencia será la contribución del campo eléctrico creado por la carga y el creado por la carga, siendo α β r r r r r E E i + E y j E sinα i E cosα j r r r r r E E i + E y j E sin β i E cos β j β α E y E E E E y E Tanto E como E se corresponde con el campo eléctrico creado por una carga puntual, de manera ue E k Ya ue ambas cargas están a la misma distancia del centro E k

5 El campo eléctrico en el origen vendrá dado por r E o r r E + E r ( E sinα E sin β ) i ( E cosα + E cos β r ) j Si la componente horizontal es nula, se debe cumplir ue E sinα E sin β k k sinα sin β sin β sinα sin 65 sin 8 (b) La energía potencial de la configuración viene dada por Ep k d Siendo d la distancia de separación entre las dos cargas. Dicha distancia se puede calcular de la figura, ya ue se corresponde con una cuerda de dicha circunferencia, ue se puede calcular teniendo en cuenta ue γ α+β 93º, por lo tanto γ/ 46.5º y se cumple ue d γ/ γ/ sin γ 0.3 d 0.6 m Sustituyendo en la ecuación y teniendo en cuenta el resultado del apartado anterior ue relaciona las dos cargas µ C 3 µ C (c) El potencial eléctrico se calcula aplicando el principio de superposición 9 k V k + k ( + ) 9 0 V V V 0 V

6 CUESTIÓN 3 ( puntos) La mandíbula de un reptil primitivo es un sistema de palanca como el presentado en la figura. Cuando muerde una presa el sistema muscular del animal ejerce una fuerza hacia arriba, la fuerza del bocado es y la reacción sobre la mandíbula, aplicada en el punto donde ésta se articula a la mandíbula superior, es. a) Suponiendo ue el punto de aplicación de la fuerza se encuentra a tres cuartas partes de la distancia entre los puntos de aplicación de y (más cerca de ) Qué fuerza tiene ue hacer el músculo si la fuerza del bocado es.5 N? b) Qué fuerza es mayor, el bocado o la reacción en la articulación? erece esto algún comentario? a) Para ue haya euilibrio mecánico, la suma de las tres fuerzas ha de ser cero: El momento respecto a cualuier punto también ha de ser cero: τ ( + 3) N 3/ 4 3 / 4 b) La fuerza es mayor ue, pues N La solidez de la articulación de la mandíbula es la ue determina la fuerza del bocado del animal. Articulación de la mandíbula Articulación de la mandíbula Para conseguir una mordedura fuerte no solo hace falta un músculo poderoso, sino también una articulación resistente.

7 CUESTIÓN 4 ( punto) En el almacén de un laboratorio hay dos botellas de gas, una contiene oígeno y la otra nitrógeno. El gas de ambos recipientes está a la misma presión y la misma temperatura. a) azónese cuál de ellos es más denso. b) Si la densidad del menos denso es ρ 0, cuál es la densidad del otro en términos de ρ 0? asas moleculares: nitrógeno 8 g/mol; oígeno 3 g/mol. a) Ecuación de los gases ideales PV nt n m / P T T V V m V T T P ρ Puesto ue ρ P T a igualdad de presión y temperatura será más denso el ue tiene mayor masa molecular, es decir, el oígeno. b) La densidad del nitrógeno (el menos denso) es ρ 0 P Oígeno ρ T ρ 3 8 ρ ρ0 ρ0 ρ0.4 ρ0 P ρ Nitrógeno ρ0 0 T

8 CUESTIÓN 5 ( punto) Un bloue de 50 g sujeto a un muelle de constante elástica 35 N/m, oscila en una superficie horizontal sin rozamiento con una amplitud de 4 cm. Cuando el bloue se encuentra a cm de su posición de euilibrio, calcula a)la fuerza ejercida sobre el bloue. b)la aceleración del bloue. c)la energía potencial elástica del sistemad)la velocidad del bloue. (a) La fuerza restauradora viene dada por F k F 0.35 N (b) La aceleración se calcula como a ω Primero debemos calcular la pulsación ω m k rad/s a a 7 m/s (c) Energía potencial E p k E p.75 0 J (d) Velocidad del bloue v ω A v.0 m/s

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