ACTIVIDADES DEL 3º TRIMESTRE

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1 ALUMNOS DE 2º BACHILLERATO QUE TIENEN PENDIENTES FÍSICA Y QUÍMICA 1º BACHILLERATO NOMBRE: FECHA RECOGIDA: 10/11/2015 GRUPO: 2º BACH... FECHA ENTREGA: 05/04/2016 CALIFICACIÓN OBSERVACIONES Realizar los ejercicios que se describen a continuación. Entregarlos al profesor resueltos el día del examen que será en el salón de actos del instituto el martes 05/04/2016 a las 10:15 horas. Calificación: El 30% de la calificación trimestral se obtendrá de los ejercicios y el 70% de un examen sobre dichos ejercicios. La calificación final será la media de los tres trimestres. ACTIVIDADES DEL 3º TRIMESTRE UNIDAD 8: CINEMÁTICA 1. El vector de posición de un móvil viene dado por la expresión (2t 2, 3t) m [t en segundos]. Calcula: a. La posición en el instante t = 2. b. El vector desplazamiento entre los instantes t = 2 y t = 4. c. El vector velocidad media entre los instantes t = 2 y t = 4. d. El vector velocidad en el instante t = El vector velocidad de un móvil viene dado por un vector de componentes (3t, 2t 2 ) m/s [t en segundos]. Calcula: a. El vector aceleración media entre los instantes t = 1 s y t = 3 s. b. El vector aceleración instantánea en t = 2 s El vector de posición de un cuerpo tiene la expresión r(t) 5t i 5tj. Calcula: a. Su velocidad en t = 2. b. Su aceleración en t = La posición de un móvil, en unidades del Sistema Internacional, viene dada por el vector: 2 r(t) 2t i 4j : Calcula: a. Las coordenadas de la posición en t = 0 s. b. El vector desplazamiento entre t = 5 s y t = 8 s. c. El módulo de la velocidad en t = 3 s. d. La ecuación de la trayectoria. e. La aceleración en el instante t= 3s 5. Las ecuaciones paramétricas de la trayectoria de un móvil en unidades del Sistema Internacional son: x (t) = 3t 2 ; y(t) = 5t IES SALVADOR RUEDA Página 1

2 a. Calcula el vector velocidad media entre t = 1 s y t = 4 s. b. Calcula el vector velocidad en t = 2 s. c. Calcula el vector aceleración media entre t = 1 s y t = 4 s. d. Calcula el vector aceleración en t = 2 s. e. Las componentes de la aceleración en el instante t= 1 s 6. La posición de una partícula viene dada por x = 2t 3, y = 5t, en unidades del Sistema Internacional. Calcula: a. El vector de posición. b. La distancia al origen de la partícula a los dos segundos. c. El vector desplazamiento desde los dos hasta los cinco segundos. d. El vector velocidad media en dicho intervalo. e. La ecuación de la trayectoria. f. El vector velocidad instantánea en función de t. g. El módulo de la velocidad en función de t. h. El módulo de la velocidad a los dos segundos. i. El vector aceleración media de los dos a los cinco segundos. j. El vector aceleración instantánea en función de t. k. El módulo de la aceleración a los dos segundos. l. El módulo de la aceleración tangencial a los dos segundos. m. El módulo de la aceleración normal a los dos segundos. n. El radio de curvatura a los dos segundos. 7. Un coche acelera al ponerse el semáforo en verde. Después de recorrer 100 m, su velocidad es de 70 km/h. Calcula: a. La aceleración del movimiento. b. La velocidad a 50 m del semáforo. 8. Una persona lanza un objeto desde el suelo verticalmente hacia arriba con velocidad inicial de 20 m/s. Calcula: a. La altura máxima alcanzada. b. El tiempo que tarda en caer al suelo desde el instante del lanzamiento. c. La distancia recorrida en el primer segundo de su movimiento. 9. Un niño deja caer una pelota desde su ventana situada a 15 m del suelo. a. Cuánto tarda en llegar al suelo? b. Con qué velocidad llega al suelo? IES SALVADOR RUEDA Página 2

3 10. Desde un punto situado a 5 m de altura se ha lanzado un objeto hacia arriba. Sabiendo que ha tardado 6 s en llegar al suelo, calcula: a. La velocidad con la que fue lanzado. b. La altura máxima alcanzada. 11. Un esquiador salta desde una altura de 20 m con una velocidad horizontal de 80 Km/h. Calcula: a) el tiempo que está en el aire; b) el alcance que consigue medido desde el trampolín. 12. Una pelota rueda por una mesa inclinada 15º a 90 cm de altura del suelo, cayendo por el borde de la misma con una velocidad de 2,5 m/s. Determina: a) el tiempo que tardará en caer al suelo; b) el punto donde caerá; c) la velocidad con la que impactará en el suelo. 13. Se lanza una bola con una velocidad de 90 Km/h formando un ángulo de 50º por encima de la horizontal. A qué altura chocará la bola con un muro vertical que está a 25 m de distancia? 14. Un niño deja caer un coche por el borde de una mesa de 70 cm de altura después de empujarlo sobre ella con una velocidad de 30 cm/s. A qué distancia de la mesa cae el coche? 15. La velocidad angular de un volante disminuye de 600 a 300 r.p.m. en 7 s. Calcula: a) la aceleración angular; b) el número de vueltas que da en esos 5 s; c) el tiempo que tarda en detenerse. 16. Un volante que gira a 10 rad/s de velocidad angular se detiene dando 3 vueltas desde el instante que comienza a frenar hasta quedar completamente en reposo. Calcula: a. La aceleración angular. b. El tiempo que tarda en detenerse. 17. Un disco gira a 2000 revoluciones por minuto de velocidad constante. Si su radio es de 8 cm, calcula: a. La distancia recorrida por un punto del borde en 5 s. b. El tiempo que tarda en girar un ángulo de 2 radianes. 18. Una ruleta de 40 cm de radio gira con una velocidad inicial de 30 rpm y frena uniformemente hasta detenerse en 20 s. Determina: a) la aceleración angular; b) el número de vueltas que da la ruleta hasta detenerse; c) la velocidad lineal de un punto de la periferia en el instante 5 s. UNIDAD 9: DINÁMICA. LEYES DE NEWTON 1. Dos bloques iguales, de 20 Kg cada uno, están unidos mediante una cuerda inextensible y están situados sobre un plano horizontal. Se aplica una fuerza de 150 N sobre uno de los bloques, formando la dirección de la fuerza un ángulo de 30º con la horizontal. Si parte del reposo y el coeficiente de rozamiento es 0,15, calcula: a) la fuerza de rozamiento en cada uno de los bloques; b) la aceleración con que se mueve el sistema; c) la tensión que soporta la cuerda. 2. Un cuerpo de masa 8 kg está situado en un plano inclinado de 30 º con la horizontal y unido a otro cuerpo de masa 20 kg que pende mediante una cuerda. Si el coeficiente de rozamiento con el plano inclinado es 0,4, calcula: a) la aceleración con la que se mueven los dos cuerpos; b) la tensión de la cuerda. 3. Calcula la aceleración y la tensión de la cuerda para un sistema formado por un cuerpo de masa 8 Kg y coeficiente de rozamiento 0,1 situado en un plano inclinado de 60º con la horizontal, que está unido a otro cuerpo de masa 4 Kg que cuelga de una polea verticalmente. IES SALVADOR RUEDA Página 3

4 4. Las masas A, B y C están enlazadas por cuerdas de masa despreciable. Entre A, B y la superficie horizontal, el coeficiente de rozamiento es 0,1. a) Cuál ha de ser la masa de C para que el conjunto se mueva con velocidad constante?; b) cuánto valdrá en ese caso la tensión de las cuerdas; c) cuánto valdrá la aceleración de las masas si la masa de C es 2 Kg? A=2 Kg B= 2 Kg C 5. Un petardo de feria está inicialmente en reposo y explota dividiéndose en tres fragmentos iguales. Uno de ellos sale hacia el oeste con una velocidad de 80 m/s, otro hacia el sur a 60 m/s, cuál es el módulo y dirección de la velocidad del tercer fragmento? 6. Un tenista golpea con su raqueta una pelota de 125 g, que le llega con una velocidad de 12 m/s y la devuelve con una velocidad de 20 m/s. Si la fuerza aplicada por el jugador es de 400 N, calcula cuál es el tiempo de contacto de la pelota con la raqueta. 7. Una pelota de 160 g llega a la pared de un frontón con una velocidad de 50 m/s. Si permanece en contacto con la pared durante 0,02 s y sale rebotada en la misma dirección con igual módulo de velocidad, calcula: a) el impulso que la pared ejerce sobre la pelota; b) la fuerza media que opone la pared. 8. Dos bolas de 20 y 50 g chocan frontalmente. Antes del choque la primera se movía hacia la derecha a 4 m/s, y la segunda, hacia la izquierda a 2 m/s. Si después del choque la primera retrocede hacia la izquierda a 3 m/s, cuál es la velocidad con la que se mueve la segunda después del choque? 9. Un cuerpo de 4 kg de masa inicia su descenso por un plano inclinado 30. El coeficiente de rozamiento vale 0,2 y la longitud del plano es de 5 m. Calcula el tiempo que tarda el cuerpo en recorrer el plano. 10. Se aplica una fuerza de 5 N sobre un cuerpo de 2 kg de masa que desliza por un plano inclinado 20 Si el coeficiente de rozamiento entre cuerpo y plano es 0,1 y la fuerza se aplica en la dirección del plano. a. Calcula la aceleración del movimiento. b. Qué fuerza habría que aplicar en sentido contrario al movimiento para que el cuerpo baje con movimiento uniforme? 11. Dos cuerpos de 4 kg y 5 kg están unidos por una cuerda inextensible y de masa despreciable y cuelgan tal y como aparece en el dibujo. Si el ángulo A es de 30 0, el ángulo B de 45 0 y el coeficiente de rozamiento es μ = 0,2, calcula la aceleración del sistema. 12. Dos cuerpos de 3 kg y 5 kg están unidos por una cuerda inextensible y de masa despreciable que pasa por una polea situada en el borde de una mesa. El cuerpo de 3 kg está sobre la mesa horizontal y el de 5 kg cuelga de ella verticalmente. Calcula la tensión que soporta la cuerda y la aceleración con que se mueve el sistema en los siguientes casos: IES SALVADOR RUEDA Página 4

5 a. No hay rozamiento con la mesa. b. Existe rozamiento y el coeficiente de rozamiento es μ = 0,2. UNIDAD 10: TRABAJO Y ENERGÍA 1. Un cuerpo se encuentra en reposo en un plano horizontal en el que el coeficiente de rozamiento es μ = 0,1. Un niño decide empujarlo con una fuerza de 7 N en la dirección del plano. Si la masa del cuerpo es de 5 kg y el niño aplica la fuerza durante 8 s, calcula el trabajo realizado por el niño. 2. Arancha tira de un saco de patatas de 20 kg con una fuerza de 50 N que forma un ángulo de 30 con la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es μ = 0,2, calcula el trabajo que realiza Arancha al desplazar el saco una distancia de 30 m. 3. Un cuerpo de 5 kg de masa ha sido lanzado con una velocidad inicial de 4 m/s. Si el cuerpo se para debido al rozamiento después de recorrer 15 m, calcula, utilizando la definición, el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento. 4. Un cuerpo de 0,5 kg de masa se mueve por una superficie horizontal a 5 m/s y se detiene tras recorrer 10 m. Halla la fuerza de rozamiento mediante consideraciones energéticas. 5. Javier lanza un disco de hockey a 8 m/s por una pista de hielo en la que no existe rozamiento. El disco recorre 20 m antes de llegar a Ignacio. Cuál es del trabajo que realiza el disco en el trayecto? 6. Un cuerpo de 4 kg entra a 5 m/s en un plano horizontal con coeficiente de rozamiento μ = 0,1. A partir de ese momento actúan sobre el cuerpo una fuerza horizontal que realiza un trabajo de 80 J, y la fuerza de rozamiento, que realiza un trabajo de 50 J. Calcula: a. La velocidad final del cuerpo. b. El espacio recorrido. 7. Melinda pone en movimiento un cuerpo de 20 kg empujándolo con una fuerza constante que hace que su velocidad pase de 0 a 4 m/s en un trayecto de 10 m. Si no hay rozamiento, contesta: a. Cuál ha sido el trabajo realizado? b. Cuál ha sido la fuerza empleada por Melinda? 8. Un cuerpo de 10 kg de masa llega a la base de un plano inclinado a una velocidad de 15 m/s. La inclinación del plano es de 30º y no existe rozamiento entre el cuerpo y el plano. a. Calcula la distancia que recorrerá el cuerpo por el plano antes de detenerse. b. Qué velocidad tiene el cuerpo en el momento en que la energía cinética y la potencial adquirida en el ascenso del cuerpo son iguales? 9. Un cuerpo de 10 Kg asciende 50 m por un plano inclinado de 30º con respecto a la horizontal por la acción de una fuerza constante de 120 N paralela al plano. Si el coeficiente de rozamiento es 0,2, calcula el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y el trabajo de la fuerza resultante. 10. Un cuerpo de 5 Kg cae desde el punto más alto de un plano de 6 m de longitud inclinado 30º. a) Despreciando el rozamiento, calcula la velocidad del cuerpo al llegar al suelo; b) si el coeficiente de rozamiento es 0,15, halla la velocidad del cuerpo al llegar al suelo. Haz un balance energético en ambas situaciones. IES SALVADOR RUEDA Página 5

6 12. Un bloque de 5 kg desciende por una rampa rugosa (μ=0,2) que forma 30 o con la horizontal, partiendo del reposo. a) Dibuja en un esquema las fuerzas que actúan sobre el bloque y analice las variaciones de energía durante el descenso del bloque; b) calcula la velocidad del bloque cuando ha deslizado 3 m y el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento en ese desplazamiento. 13. Un muchacho subido en un trineo desliza por una pendiente con nieve (rozamiento despreciable) que tiene una inclinación de 30º. Cuando llega al final de la pendiente, el trineo continúa deslizando por una superficie horizontal rugosa hasta detenerse. a) Explica las transformaciones energéticas que tienen lugar durante el deslizamiento del trineo; b) si el espacio recorrido sobre la superficie horizontal es cinco veces mayor que el espacio recorrido por la pendiente, determina el coeficiente de rozamiento. 14. Un cuerpo que desciende por un plano inclinado de 30º y coeficiente de rozamiento 0,2, recorre 2 m sobre él. Después, entra en una superficie horizontal de idéntico coeficiente de rozamiento. Calcula: a) la velocidad del cuerpo cuando llega al final del plano inclinado; b) la distancia recorrida en el plano horizontal hasta detenerse. 15. Una grúa realiza un trabajo de 5250 J para elevar cierta carga en 2 s. Calcula la potencia desarrollada por la grúa. IES SALVADOR RUEDA Página 6