FÍSICA. 2º BCN CONTROL BLOQUE I Examen 1

Transcripción

1 Examen 1 1. La ley de la gravitación universal de Newton. 2. Dibuja la órbita de un planeta alrededor del Sol y las fuerzas que intervienen en el movimiento de aquél, así como la velocidad del planeta en distintos puntos de su órbita. Es constante el valor del momento angular del planeta respecto al Sol? Por qué? En caso afirmativo, en qué se manifiesta esa constancia del momento angular? 3. Diga si es cierto o falso y razone la respuesta: El planeta más cercano al Sol tiene el periodo de revolución más largo alrededor del Sol 4. Dos masas iguales de kg cada una están separadas 2 m. Calcular: a) La fuerza con que se atraen. b) El valor del campo en el punto medio de la recta que las une. c) El potencial en ese punto. d) La energía potencial del sistema. 5. Cuatro masas puntuales de 100 g están situadas en los vértices de un cuadrado de 40 cm de lado. Si giran en torno a un eje perpendicular al cuadrado y que pasa por su centro, a razón de 600 rpm, calcula su energía cinética.

2 Examen 2 1. Movimiento de masas en campos gravitatorios. 2. Dibuja la órbita de un planeta alrededor del Sol y las fuerzas que intervienen en el movimiento de aquél, así como la velocidad del planeta en tres puntos distintos de su órbita. Es constante el valor del momento angular del planeta respecto al Sol? Por qué? En caso afirmativo, en qué se manifiesta esa constancia del momento angular? 3. Diga si es cierto o falso y razone la respuesta: "El potencial gravitatorio aumenta con la altura." 4. Se suelta un cuerpo sin velocidad inicial a una altura de cinco radios de la Tierra. Calcula: a) Su energía potencial y cinética a una altura de dos radios de la Tierra. b) La velocidad con la que choca contra la superficie de la Tierra. 5. Se enrolla una cuerda por el borde de un disco uniforme que gira sin rozamiento alrededor de un eje fijo que pasa por su centro. La masa del disco es de 5 kg y su radio de 10 cm. Se tira de la cuerda con una fuerza de 2 N. Si el disco se encuentra inicialmente en reposo, cuál es su velocidad angular después de 4 s?

3 Examen 3 1. Energía potencial y energía cinética. La intensidad del campo gravitatorio en la superficie terrestre aumenta del ecuador a los polos. 3. Sobre una superficie plana y sin rozamiento, inclinada 30º, se empuja hacia arriba una masa puntual de 2 kg, aplicando una fuerza paralela a dicha superficie. Debido a ello, la masa asciende desde la cota 0 m a la cota 5 m. Si la velocidad inicial es de 0,2 m/s y en la parte superior es de 5 m/s, calcula: a) El trabajo que realiza la fuerza. b) El módulo de la fuerza. c) El tiempo empleado en el primer metro recorrido. 4. Un satélite de 300 kg de masa se mueve en una órbita circular a m por encima de la superficie terrestre. Calcula la fuerza de gravedad que actúa sobre el satélite, la velocidad con que se mueve y el periodo con que orbita. 5. La velocidad de escape. a) Qué es la velocidad de escape? b) Cómo se calcula la velocidad de escape? Demuestra la fórmula correspondiente. c) Calcula la velocidad de escape para un punto situado a 50 km sobre la superficie de la Tierra.

4 Examen 4 1. La astronomía antes de Newton. El momento angular de un sistema se mantiene constante si no actúa ninguna fuerza sobre él. 3. Un aro de 5 mm de diámetro que tiene una masa de 100 kg gira a razón de 200 rpm. Hallar: a) La energía cinética. b) El momento que habría que aplicarle para que se detuviera al cabo de 10 vueltas. c) La fuerza que se le habría aplicado tangente al borde del aro para pararlo. 4. Calcula la intensidad del campo gravitatorio que crean dos masas de 1000 y 2000 kg situadas en los puntos (0,4) y (2,3) respectivamente, en el origen de coordenadas. Las coordenadas se miden en metros. 5. Un planeta tiene un radio que es tres veces mayor que el de otro. Si la densidad de ambos es la misma, en cuál de los dos es mayor el peso de un mismo cuerpo? Cómo afecta esto a la masa de un cuerpo?

5 Examen 5 1. Dos satélites artificiales de masa m 0 y 2m 0 describen órbitas circulares del mismo radio r = 2R T, siendo R T el radio de la Tierra. Calcular la diferencia de energías mecánicas de ambos satélites. "La fuerza responsable de que caiga una manzana tiene el mismo origen que la fuerza que hace moverse a la Luna en círculo alrededor de la Tierra." 3. Un astronauta cuyo peso en la Tierra es de 800 N, aterriza en el planeta Venus y observa que pesa 650 N. Considerando que el diámetro de Venus sea aproximadamente el mismo que el de la Tierra, calcule la masa del planeta Venus. La masa de la Tierra es kg. 4. Momentos de inercia. 5. Al someterlo al efecto de una fuerza constante F= 3 i 4 j N, un cuerpo sufre un desplazamiento D r= 2 i 2 j m. Calcula el trabajo realizado, así como el ángulo que forman la fuerza y el desplazamiento.