Física e Química 1º Bacharelato

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1 Física e Química 1º Bacharelato Energía 7/05/10 DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Problemas Nombre Tipo A Tipo B 1. Un cuerpo está a,0 m de altura en el punto más alto de un plano inclinado de 5,0 m de longitud y se desliza hacia el extremo opuesto. El coeficiente de rozamiento cinético por deslizamiento es μ = 0,30. a) Calcula por energías la velocidad en el punto más bajo. b) Al llegar al final del plano inclinado rebota elásticamente y comienza a subir por el plano. Calcula por energías qué distancia recorre por el plano inclinado antes de pararse y volver a descender.. Una bala de plomo de 30 g choca contra un péndulo de madera de 1,300 kg. A causa del choque, el péndulo se eleva a h = 5,6 cm, quedando la bala empotrada en él. Calcula: a) La velocidad inicial de la bala. b) La variación de temperatura de la bala si absorbe el 65% del calor producido por la pérdida de energía. -1 c e (Pb) = 18 J K-1 kg 3. Un bloque A de 1,0 kg, apoyado en un plano horizontal, está unido a otro cuerpo B de 18,0 kg por medio de una cuerda ideal (sin masa) que pasa por una polea también ideal (sin inercia) y que cuelga a 3,00 m de altura. Cuando el sistema se deja en libertad, el cuerpo B cae y llega al suelo a 5,00 m/s. a) Calcula por energías el coeficiente de rozamiento entre el plano horizontal y el bloque A. b) Se desata el cuerpo B y se le aplica una fuerza constante de 00 N vertical y hacia arriba a lo largo de una distancia d y luego se suelta. Cuánto debe valer la distancia d para que el cuerpo B alcance los 3,00 m de altura?

2 Formula óxido de cromo(iii) peróxido de litio ion manganeso(iv) cloruro de cobre(i) ácido fluorhídrico seleniato de estaño(ii) ion hidrógenoseleniuro sulfito de aluminio óxido de dinitrógeno perclorato de aluminio Nombra (HSbO₄)² NaClO₄ HIO₃ Co₂S₃ P₄O₆ FeHSbO₃ HIO₃ Fe₃(PO₄)₂ Hg²+ Ca(ClO)₂

3 Física e Química 1º Bacharelato Energía 7/05/10 DEPARTAMENTO DE FÍSICA E QUÍMICA Problemas Nombre Tipo A Tipo B 1. Un cuerpo está a 3,0 m de altura en el punto más alto de un plano inclinado de 5,0 m de longitud y se desliza hacia el extremo opuesto. El coeficiente de rozamiento cinético por deslizamiento es μ = 0,40. a) Calcula por energías la velocidad en el punto más bajo. b) Al llegar al final del plano inclinado rebota elásticamente y comienza a subir por el plano. Calcula por energías qué distancia recorre por el plano inclinado antes de pararse y volver a descender.. Una bala de plomo de 40 g choca contra un péndulo de madera de 1,400 kg. A causa del choque, el péndulo se eleva a h = 3,6 cm, quedando la bala empotrada en él. Calcula: a) La velocidad inicial de la bala. b) La variación de temperatura de la bala si absorbe el 70% del calor producido por la pérdida de energía. -1 c e (Pb) = 18 J K-1 kg 3. Un bloque A de 18,0 kg, apoyado en un plano horizontal, está unido a otro cuerpo B de 1,0 kg por medio de una cuerda ideal (sin masa) que pasa por una polea también ideal (sin inercia) y que cuelga a,00 m de altura. Cuando el sistema se deja en libertad, el cuerpo B cae y llega al suelo a,67 m/s. a) Calcula por energías el coeficiente de rozamiento entre el plano horizontal y el bloque A. b) Se desata el cuerpo B y se le aplica una fuerza constante de 150 N vertical y hacia arriba a lo largo de una distancia d y luego se suelta. Cuánto debe valer la distancia d para que el cuerpo B alcance los,00 m de altura?

4 Formula hidróxido de platino(iv) heptaóxido de dicloro ion níquel(ii) yoduro de galio(i) ácido nitrico fluoruro de cobalto(ii) ion sulfuro hidrógenofosfito de bario óxido de dinitrógeno sulfato de aluminio Nombra Te² Li₂HSbO₄ CS₂ Pb(IO₃)₂ Cl₂O Pb(CO₃)₂ Cl₂O PtTe₂ (NH₄)+ Be(IO₂)₂

5 Soluciones Tipo A 1. Un cuerpo está a,0 m de altura en el punto más alto de un plano inclinado de 5,0 m de longitud y se desliza hacia el extremo opuesto. El coeficiente de rozamiento cinético por deslizamiento es μ = 0,30. a) Calcula por energías la velocidad en el punto más bajo. b) Al llegar al final del plano inclinado rebota elásticamente y comienza a subir por el plano. Calcula por energías qué distancia recorre por el plano inclinado antes de pararse y volver a descender. Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación : a) ª Ley de Newton: Y: N P y = 0 ; N = P y = m g cos α F roz = μ N = μ m g cos α W roz = ΔE c + ΔE p F roz Δx cos 180º = (½ m v f ½ m v 0 ) + (m g h f m g h 0 ) -μ m g cos α Δx = ½ m v f m g h 0 v = g (h μ Δx cos α) = 9,8 (,0 0,30 5,0 0,9) = 3,5 m/s b) h = Δx sen α -μ m g cos α Δx = -½ m v 0 + m g Δx sen α v x= g sen μ cos = 3,5 9,8 0,40 0,30 0,9 =0,93 m P y F roz N mg P x α. Una bala de plomo de 30 g choca contra un péndulo de madera de 1,300 kg. A causa del choque, el péndulo se eleva a h = 5,6 cm, quedando la bala empotrada en él. Calcula: a) La velocidad inicial de la bala. b) La variación de temperatura de la bala si absorbe el 65% del calor producido por la pérdida de energía. -1 c e (Pb) = 18 J K-1 kg Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación : a) En el desplazamiento del bloque (con la bala incrustada) colgada del hilo, se conserva la energía, ya que la tensión del hilo no realiza trabajo, por ser perpendicular al desplazamiento. (½ m v + m g h) abajo = (½ m v + m g h) arriba Poniendo el origen de energías potenciales en el punto más bajo: 1,330/ v + 1,330 9,8 0 = 1,330/ 0 + 1,330 9,8 0,56 v =, m/s En el choque se conserva la cantidad de movimiento: (m 1 v 1 + m v ) antes = (m 1 v 1 + m v ) después 0,030 v + 1,300 0 i = (0, ,300), i v = 99 i m/s b) ΔE = ΔE c1 + ΔE c = (0,030/, 1,330/ 99 ) + (1,33/, 0) = -145 J Q = 65% 145 = 94 J Q = m c e Δt Δt = 94 / (18 0,03) = 4 ºC 3. Un bloque A de 1,0 kg, apoyado en un plano horizontal, está unido a otro cuerpo B de 18,0 kg por medio de una cuerda ideal (sin masa) que pasa por una polea también ideal (sin inercia) y que cuelga a 3,00 m de altura. Cuando el sistema se deja en libertad, el cuerpo B cae y llega al suelo a 5,00 m/s. a) Calcula por energías el coeficiente de rozamiento entre el plano horizontal y el bloque A. b) Se desata el cuerpo B y se le aplica una fuerza constante de 00 N vertical y hacia arriba a lo largo de una distancia d y luego se suelta. Cuánto debe valer la distancia d para que el cuerpo B alcance los 3,00 m de altura? Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación

6 : a) ª Ley de Newton: Y: N P A = 0 ; N = P A = m A g F roz = μ N = μ m A g W roz = ΔE c + ΔE p F roz Δx cos 180º = (½ m A v Af ½ m A v A0 ) + (½ m B v Bf ½ m B v B0 ) + (m B g h Bf m B g h B0 ) -μ m A g Δx = ½ (m A + m B ) v f m B g h B0 -μ 1,0 9,8 3,00 = 30,0/ 5,00 18,0 9,8 3,00 μ = 0,44 T m B g N T F roz ma g b) W F = ΔE c + ΔE p F Δx cos 0º = (½ m B v Bf ½ m B v B0 ) + (m B g h Bf m B g h B0 ) 00 d = (0 0) + 18,0 9,8 3,00 d =,65 m Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación Formulación Formula óxido de cromo(iii) peróxido de litio Nombra Cr₂O₃ (HSbO₄)² ion hidrógenoantimoniato Li₂O₂ NaClO₄ perclorato de sodio ion manganeso(iv) Mn⁴+ HIO₃ ácido yódico cloruro de cobre(i) CuCl Co₂S₃ sulfuro de cobalto(iii) ácido fluorhídrico HF P₄O₆ hexaóxido de tetrafósforo seleniato de estaño(ii) SnSeO₄ FeHSbO₃ hidrógenoantimonito de hierro(ii) ion hidrógenoseleniuro (HSe) HIO₃ ácido yódico sulfito de aluminio Al₂(SO₃)₃ Fe₃(PO₄)₂ fosfato de hierro(ii) óxido de dinitrógeno N₂O Hg²+ ion mercurio(ii) perclorato de aluminio Al(ClO₄)₃ Ca(ClO)₂ hipoclorito de calcio Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación

7 Tipo B 1. Un cuerpo está a 3,0 m de altura en el punto más alto de un plano inclinado de 5,0 m de longitud y se desliza hacia el extremo opuesto. El coeficiente de rozamiento cinético por deslizamiento es μ = 0,40. a) Calcula por energías la velocidad en el punto más bajo. b) Al llegar al final del plano inclinado rebota elásticamente y comienza a subir por el plano. Calcula por energías qué distancia recorre por el plano inclinado antes de pararse y volver a descender. Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación : a) ª Ley de Newton: Y: N P y = 0 ; N = P y = m g cos α F roz = μ N = μ m g cos α W roz = ΔE c + ΔE p F roz Δx cos 180º = (½ m v f ½ m v 0 ) + (m g h f m g h 0 ) -μ m g cos α Δx = ½ m v f m g h 0 v = g (h μ Δx cos α) = 9,8 (3,0 0,40 5,0 0,80) = 5, m/s b) h = Δx sen α -μ m g cos α Δx = -½ m v 0 + m g Δx sen α v x= g sen μcos = 5, 9,8 0,60 0,40 0,80 =1,5m P y F roz N mg P x α. Una bala de plomo de 40 g choca contra un péndulo de madera de 1,400 kg. A causa del choque, el péndulo se eleva a h = 3,6 cm, quedando la bala empotrada en él. Calcula: a) La velocidad inicial de la bala. b) La variación de temperatura de la bala si absorbe el 70% del calor producido por la pérdida de energía. -1 c e (Pb) = 18 J K-1 kg Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación : a) En el desplazamiento del bloque (con la bala incrustada) colgada del hilo, se conserva la energía, ya que la tensión del hilo no realiza trabajo, por ser perpendicular al desplazamiento. (½ m v + m g h) abajo = (½ m v + m g h) arriba Poniendo el origen de energías potenciales en el punto más bajo: 1,440/ v + 1,440 9,8 0 = 1,440/ 0 + 1,440 9,8 0,36 v =,5 m/s En el choque se conserva la cantidad de movimiento: (m 1 v 1 + m v ) antes = (m 1 v 1 + m v ) después 0,040 v + 1,400 0 i = (0, ,400),5 i v = 91 i m/s b) ΔE = ΔE c1 + ΔE c = 0,040/, 1,440/ 91 ) + (1,44/,5 0) = -161 J Q = 70% 161 = 113 J Q = m c e Δt Δt = 113 / (18 0,04) = ºC 3. Un bloque A de 18,0 kg, apoyado en un plano horizontal, está unido a otro cuerpo B de 1,0 kg por medio de una cuerda ideal (sin masa) que pasa por una polea también ideal (sin inercia) y que cuelga a,00 m de altura. Cuando el sistema se deja en libertad, el cuerpo B y llega al suelo a,67 m/s. a) Calcula por energías el coeficiente de rozamiento entre el plano horizontal y el bloque A. b) Se desata el cuerpo B y se le aplica una fuerza constante de 150 N vertical y hacia arriba a lo largo de una distancia d y luego se suelta. Cuánto debe valer la distancia d para que el cuerpo B alcance los,00 m de altura? Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación

8 : a) ª Ley de Newton: Y: N P A = 0 ; N = P A = m A g F roz = μ N = μ m A g W roz = ΔE c + ΔE p F roz Δx cos 180º = (½ m A v Af ½ m A v A0 ) + (½ m B v Bf ½ m B v B0 ) + (m B g h Bf m B g h B0 ) -μ m A g Δx = ½ (m A + m B ) v f m B g h B0 -μ 18,0 9,8,00 = 30,0/,67 1,0 9,8,00 μ = 0,36 T m B g N T F roz ma g b) W F = ΔE c + ΔE p F Δx cos 0º = (½ m B v Bf ½ m B v B0 ) + (m B g h Bf m B g h B0 ) 150 d = (0 0) + 1,0 9,8,00 d = 1,57 m Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación Formulación Formula Nombra hidróxido de platino(iv) Pt(OH)₄ Te² ion teluriuro heptaóxido de dicloro Cl₂O₇ Li₂HSbO₄ hidrógenoantimoniato de litio ion níquel(ii) Ni²+ CS₂ disulfuro de carbono yoduro de galio(i) GaI Pb(IO₃)₂ yodato de plomo(ii) ácido nitrico HNO₃ Cl₂O óxido de dicloro fluoruro de cobalto(ii) CoF₂ Pb(CO₃)₂ carbonato de plomo(iv) ion sulfuro S² Cl₂O óxido de dicloro hidrógenofosfito de bario BaHPO₃ PtTe₂ teluriuro de platino(iv) óxido de dinitrógeno N₂O (NH₄)+ ion amonio sulfato de aluminio Al₂(SO₄)₃ Be(IO₂)₂ yodito de berilio Examen Probl.1 Probl. Probl.3 Formulación