INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI A.C. Per crucem ad lucem

INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI A.C. Per crucem ad lucem BACHILLERATO TECNOLÓGICO EN INFORMÁTICA CLAVE: (BTCININ07) CICLO ESCOLAR 2015-2016 FÍSICA (CUARTO SEMESTRE) GUÍA EXAMEN EXTRAORDINARIO I. PRIMER PERIODO: DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO. 1. Define Física 2. Qué estudia la Física clásica? 3. Qué estudia la física moderna? 4. Define medir y unidad de medida. 5. Define magnitud. 6. Qué es una magnitud escalar? menciona tres ejemplos. Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 1 de 14

7. Qué es una magnitud vectorial? menciona tres ejemplos. 8. Define magnitud fundamental y derivada. 9. Qué es el sistema internacional de unidades (S.I.)? 10. Completa la siguiente tabla de magnitudes fundamentales y derivadas indicando las unidades de medida para cada magnitud en el S.I. MAGNITUD UNIDAD DE MEDIDA MAGNITUD UNIDAD DE MEDIDA FUNDAMENTAL S.I. DERIVADA S.I. Longitud Velocidad Masa Aceleración Tiempo Fuerza Temperatura Área Intensidad de corriente Volumen Intensidad luminosa Energía y trabajo Cantidad de sustancia Potencia 11. Qué estudia la mecánica y en cuántas partes se divide? 12. Cuál es el campo de estudio de la cinemática? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 2 de 14

13. Qué se entiende por movimiento de un cuerpo? 14. Cuál es la diferencia entre distancia, desplazamiento y trayectoria? 15. Explique la diferencia entre velocidad y rapidez. 16. Cuál es la expresión matemática para la velocidad y cuáles son sus unidades en el S.I.? 17. Qué se entiende por movimiento rectilíneo uniforme? Escriba sus ecuaciones. 18. Qué representa la pendiente de recta en la siguiente gráfica? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 3 de 14

19. Cuando un automóvil mantiene su velocidad constante cuánto vale su aceleración? 20. Escriba en qué casos la aceleración es negativa y en cuál es positiva. 21. Describa el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado y escriba sus ecuaciones. 22. Qué se entiende por caída libre de un cuerpo? Escriba sus ecuaciones 23. Explique que es un tiro vertical y escriba sus ecuaciones. 24. Cuáles son las características del tiro parabólico horizontal? Escriba sus ecuaciones. 25. Explique las características del movimiento circular uniforme. Escriba sus ecuaciones. Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 4 de 14

26. Qué es un radián? Cuál es su equivalencia en grados? 27. Escribe en notación científica las siguientes cantidades: 28 7 000 000 18 600 000 0.00065 0.000000000000143 RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS EMPLEANDO LA METODOLOGÍA PROPUESTA EN CLASE: DATOS, FÓRMULA, OPERACIONES, SUSTITUCIÓN, DESPEJE Y RESULTADO. MRU 28. Encontrar la velocidad en m/s de un automóvil cuyo desplazamiento es de 10 Km al norte en 6 minutos. 29. Determinar el desplazamiento en metros (m) que realizará un ciclista al viajar hacia el Norte a una velocidad de 18 Km/h durante 2.5 minutos. 30. Un barco navega a una velocidad de 60 km/h en un río cuya velocidad es de 15 km/h al norte. Determinar: a) La velocidad del barco en m/s, si va en la misma dirección y sentido que la corriente del río. b) La velocidad del barco si va en la misma dirección, pero en sentido contrario a la corriente del río. c) La velocidad del barco al cruzar el río de una orilla a la otra. Encontrar también la dirección que llevara el barco. MRUA 31. Un automóvil adquiere una velocidad de 40km/h al Sur en 4 s. Cuál es su aceleración en m/s 2? 32. Un motociclista lleva una velocidad inicial de 2 m/s al Sur, a los 3 segundos su velocidad es de 6 m/s. Calcula su aceleración media y su desplazamiento en ese tiempo. 33. Determine la rapidez que llevará un ciclista a los 5 segundos, si al bajar por una pendiente adquiere una aceleración de 1.5m/s 2 y parte con una rapidez inicial de 3 m/s. 34. Una lancha de motor parte del reposo hacia el Sur y en 0.3 minutos alcanza una velocidad de 50 km/h. Calcular: Cuál fue su aceleración en m/s 2? y Cuántos metros se desplazó en ese tiempo? 35. Un tren parte del reposo al Este y experimenta una aceleración de 0.3m/s 2 durante 0.5 minutos. Calcular: Qué distancia recorre en ese tiempo? y Qué velocidad lleva? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 5 de 14

CAÍDA LIBRE 36. Una pelota en estado de reposo se suelta y se deja caer durante 5 s Cuáles son su posición y su velocidad en ese instante? 37. Una mujer suelta una pesa desde la parte más alta de un puente y un amigo, que se encuentra abajo, medirá el tiempo que ocupa el objeto en llegar al agua en la parte inferior, cuál es la altura del puente si ese tiempo es de 3s? 38. A un ladrillo se le imparte una velocidad inicial de 6m/s en su trayectoria hacia abajo, cuál será su velocidad final después de caer una distancia de 40m? 39. Desde lo alto de un edificio un niño deja caer una pelota, la cual tarda 9s en tocar el suelo Con qué velocidad llega la pelota al piso? 40. Desde una ventana se deja caer un objeto, el cual se estrella 4 segundos después Cuál es la altura a la que se encuentra la ventana? 41. Una niña deja caer una muñeca desde una ventana que está a 50m de altura sobre el suelo Qué tiempo tarda en caer y con qué velocidad choca contra el suelo? 42. Se lanza una piedra al vacío con una velocidad inicial de 2.5m/s Qué velocidad llevará a los 5 s de su caída? 43. Una piedra se deja caer de un azotea de un edificio y tarda en llegar al suelo 8s. Cuál es la altura del edificio y la velocidad con la que choca contra el suelo? 44. Se deja hacer una piedra desde un puente, la cual tarda 6 segundos en tocar el agua del río que pasa por debajo del puente, cuál es la altura del puente? TIRO VERTICAL 45. Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 60m/s Cuál es la altura máxima que alcanza? 46. Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 30m/s qué altura habrá subido al primer segundo y la velocidad que llevará? 47. Una flecha se dispara verticalmente hacia arriba con una velocidad de 40m/s Cuánto tiempo tarda en alcanzar su altura máxima? 48. Cuál es la altura máxima que alcanza un proyectil que es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 50m/s? 49. Una proyectil es lanzada verticalmente hacia arriba con una velocidad de 50m/s Qué altura máxima alcanzará? 50. Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 10.5 m/s Qué distancia recorre a los 3 s? 51. Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en 5s cuál es su velocidad inicial y a que altura llega? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 6 de 14

TIRO PARABÓLICO 52. Una pelota es lanzada horizontalmente desde una ventana con una velocidad inicial de 20m/s y cae al suelo después de 10 s A qué altura se encuentra la ventana? 53. Se lanza un objeto horizontalmente con una velocidad de 30m/s desde una altura de 80m Qué tiempo tardará en llegar al suelo? 54. Una piedra es lanzada desde un puente cuya altura es de 25m con una velocidad de 5m/s Qué velocidad vertical lleva a los 3segundos? 55. Se le pega a una pelota con un ángulo de 35 con respecto a la horizontal, con una velocidad de 12m/s cuál es el alcance horizontal de la pelota? 56. Una pelota de beisbol sale despedida de un bate con una velocidad horizontal de 20 min En un tiempo de 0.25 s, a qué distancia habrá viajado horizontalmente? MOVIMIENTO CIRCULAR 57. En una pista circular un móvil recorre 1250 Cuántos radianes son? 58. Encontrar la velocidad angular y el periodo de una llanta que gira con una frecuencia de 550 rpm. 59. Determinar la velocidad angular y la frecuencia de un ventilador que gira con un período de 0.9s. 60. Una rueda gira a 28rad/s cuál es el valor de la velocidad angular? 61. A cuántos grados equivalen 575 rad? 62. Un disco de 50rpm se mueve en un tiempo que duró 5minutos Cuál es su desplazamiento angular? 63. Un engrane adquirió una velocidad angular de 3234 rad/s en 3.2s cuál fue su aceleración angular? II. SEGUNDO PERIODO: FUERZA Y MOVIMIENTO. 64. Define que es una fuerza y cuáles son sus unidades. 65. Cómo se clasifican las fuerzas según su origen? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 7 de 14

66. Escriba las tres leyes de Newton. 67. Qué es el peso? Escribe su ecuación. 68. Enuncia las tres leyes de Kepler del movimiento de los planetas. 69. Enuncia la ley de la gravitación universal y escriba su expresión matemática. 70. Enuncie la ley de Hooke y escriba su expresión matemática. Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 8 de 14

RESUELVA LOS SIGUIENTES PROBLEMAS. 71. Un móvil de 20 Kg se mueve a razón de 5m/s y después de 4segundos su velocidad es de 13 m/s. Calcula la magnitud de la fuerza que lo acelera. 72. Calcular la aceleración que produce una fuerza de 50N a un cuerpo cuya masa es de 500og. Expresa el resultado en m/s 2. 73. Calcular la masa de un cuerpo si al recibir una fuerza de 100N le produce una aceleración de 200cm/s 2. Expresa el resultado en Kg. 74. Determinar la fuerza neta que debe aplicarse a un cuerpo cuya peso es de 400N para que adquiera una aceleración de 2m/s 2. 75. Determinar la fuerza que recibe un cuerpo de 30Kg, la cual le produce una aceleración de 3m/s 2. 76. Una masa de 3000kg y otra de 4000 Kg se encuentra separadas 10 m Cuál es la fuerza de atracción que experimentan las masas? 77. Calcular la fuerza gravitacional con la que se atraen dos personas, si una de ellas tiene una masa de 68Kg y la otra de 55Kg, si la distancia que hay entre ellas es de 2.5m 78. Cuál es la magnitud de la fuerza que comprime 20cm a un resorte de constante 565N/m? 79. A que distancias se encuentran dos elefantes cuyas masas son 1.2x 10 3 Kg y1.5x10 3 y se atraen con una fuerza gravitacional de 4.8 x 10-6 N? 80. Con una polea se eleva un cuerpo cuyo peso es de 980N, aplicando una fuerza de 1400N. a) Diagrama de fuerzas. b) Determine la aceleración que adquiere el cuerpo. III. TERCER PERIODO. TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA. 81. Define trabajo y escribe su expresión matemática. 82. Qué ángulo debe formar la fuerza que se aplica a un cuerpo respecto a su desplazamiento para que produzca el mayor trabajo posible? 83. Cuál es la unidad del sistema internacional para el trabajo mecánico? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 9 de 14

84. Por qué es igual el trabajo mecánico que realizan dos personas del mismo peso cuando cargan, por separado un bulto de cemento de 50kg hasta una misma altura, no obstante una de ellas suba por una escalera cuya longitud puede ser el doble que la usada por la otra persona? 85. Define energía, su expresión matemática y unidades. 86. Enuncie la Ley de conservación de la energía: 87. Describe en el cuadro cada una de los siguientes tipos de energía Eólica Química Calorífica Eléctrica Hidráulica Nuclear Radiante Mecánica Potencial gravitatoria Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 10 de 14

88. La energía mecánica se divide en : 89. Qué es la energía potencial? 90. Define energía cinética. 91. Cuáles son fuentes de energía renovable? 92. Cómo se puede explicar la conservación de la energía, cuándo decimos que se degrada? 93. Define potencia Cuál es la fórmula y unidades? RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS. 94. Una persona levanta una silla cuyo peso es de 49 N hasta una altura de 0.75m. Qué trabajo realiza? 95. Determinar el trabajo realizado al desplazar un bloque 3 m sobre una superficie horizontal, si se desprecia la fricción y la fuerza aplicada es de 25 N. 96. Qué peso tendrá un cuerpo si al levantarlo a una altura de 1.5 m se realiza un trabajo de 88.2 joules? 97. Un ladrillo tiene una masa de 1 kg, a qué distancia se levantó del suelo si se realizó un trabajo de 19.6 J? 98. Un viajero levanta su maleta de 196 N hasta una altura de 0.5 m. Calcular: a) Qué trabajo realiza? b) Si se queda parado durante 2 minutos, sosteniendo la maleta a la misma altura. Cuánto vale el trabajo realizado? c) Si camina 5 m sin variar la altura de la maleta, cuánto vale el trabajo realizado? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 11 de 14

99. Se aplica una fuerza en forma horizontal sobre un cuerpo cuyo peso es de 18 N desplazándolo 6 m. Puesto que la fuerza aplicada es capaz de vencer a la fuerza de fricción y de mover al cuerpo a velocidad constante, cuánto trabajo realiza? 100. a) Calcular el trabajo realizado por una fuerza de 200 N que forma un ángulo de 25 respecto a la horizontal. Al desplazar 2 metros un bloque de cemento. b) Realizar diagrama de fuerzas c) Calcular el trabajo si la fuerza es paralela al desplazamiento d) Determinar el trabajo si la fuerza es perpendicular al desplazamiento 101. Una persona cuyo peso es de 686 N sube por una escalera que tiene una longitud de 25 m hasta llegar a una altura de 15m. Calcular: a) Qué trabajo realizó? b) Qué trabajo realiza si sube a la misma altura de 15 m, pero usando una escalera cuya longitud es de 35 m? 102. Una persona levanta un bulto de cemento de 490 N desde el suelo hasta colocarlo sobre su hombro a una altura de 1.45m. Calcular: a) Qué trabajo realiza? b) Si se queda parado 30 segundos, cuánto trabajo realiza? c) Si se mantiene el bulto a la misma altura y camina 5 m cuánto trabajo realiza? 103. Una persona levanta una pesa de 2350N desde el suelo hasta una altura de 200cm, determinar el trabajo que realiza. 104. Un bloque cuya masa es de 12Kg es jalado por una fuerza de 180N con un ángulo de 40. Si el desplazamiento es de 5m, determinar: a) El Diagrama de fuerzas b) El trabajo realizado. 105. Calcular en joules la energía cinética que lleva una bala de 8 g si su velocidad es de 400m/s. 106. Cuál es la energía cinética de un balón de futbol si pesa 4.5N y lleva una velocidad de 15m/s? 107. Calcular la masa de un cuerpo cuya velocidad es de 10m/s y su energía cinética de 1000J. 108. Determinar la velocidad que lleva un cuerpo cuya masa es de 3kg, si su energía cinética es de 200J. 109. Calcular la energía potencial gravitacional de una piedra de 2.5kg si se eleva a una altura de 2m. 110. A qué altura se debe encontrar una silla de 5 kg para que tenga una energía potencial gravitacional de 90J? Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 12 de 14

111. Un cuerpo de 4kg se encuentra a una altura de 5 m. Calcular: a) Cuál es su energía potencial? b) Cuánto vale su energía cinética en el preciso instante en que el cuerpo está a punto de chocar contra el suelo, al caer libremente? 112. A un bloque de 3 kg se le aplica una fuerza constante de 20 N, formando un ángulo de 30 respecto a la horizontal. Si a partir del reposo se ha desplazado 4 m, qué velocidad llevará en ese instante? 113. Un automóvil lleva una energía cinética de 3x10 5 J y se detiene después de recorrer 30 m. Calcular la fuerza que ha actuado para detenerlo. 114. Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota de 0.4kg con una velocidad de 30 m/s. Calcular El valor inicial de la energía cinética y potencial. 115. Un automóvil cuyo peso es de 19600 N baja por una pendiente que forma un ángulo de 20 con la horizontal, como se ve en la figura, a una velocidad de 60 km/h. El conductor aplica los frenos y logra detener el automóvil después de que recorrió 40 metros. Qué fuerza media realizaron los frenos para detenerla? 20 116. Calcular la potencia de una grúa que es capaz de levantar 30 bultos de cemento hasta una altura de 10m en un tiempo de 2 segundos, si cada bulto tiene una masa de 50 kg. 117. Calcular el tiempo que requiere un motor de un elevador cuya potencia es de 37 500 W, para elevar una carga de 5 290 N hasta una altura de 70 m. 118. La potencia de un motor eléctrico es de 50 hp. A qué velocidad constante puede elevar una carga de 9800 N? 119. Determinar la energía cinética de una pelota de béisbol cuya masa es de 100 g y lleva una velocidad de 30 m/s. 120. Un cuerpo cuyo peso es de 19.6 N lleva una velocidad de 10m/s. Cuál es su energía cinética? 121. Determine la masa de un cuerpo cuya energía cinética es 400 J y lleva una velocidad de 30 m/s. 122. Calcular la velocidad de un cuerpo cuya masa es de 4 kg y tiene una energía cinética l de 100J. 123. Un libro de 1.5 kg se eleva a una altura de 1.3m. Cuál es su energía potencial gravitacional? 124. Calcular la altura a la que debe estar una persona, cuya masa es de 60kg, para que su energía potencial gravitacional sea de 5 000J. Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 13 de 14

125. Una viga de 980 N se eleva a una altura de 20m. Calcular: a) Qué trabajo se realiza para elevar la viga? b) Cuál es su energía potencial a los 20 m de altura? c) Cuál sería su energía cinética al chocar contra el suelo si se dejara caer libremente? 126. Un cuerpo de 0.2kg se lanza verticalmente hasta arriba con una velocidad de 25 m/s. Calcular: a) Cuánto vale su energía cinética y su energía potencial gravitacional al inicio de su ascenso? b) cuánto vale su energía cinética y potencial gravitacional cuando ha subido 10 m? 127. Determina en watts y en caballos de fuerza, la potencia que necesita un motor eléctrico para poder elevar una carga de 20x10 3 N a una altura de 30 m en un tiempo de 15 segundos. 128. Un motor cuya potencia es de 70 hp eleva una carga de 6 x10 3 N a una altura de 60m. En qué tiempo la sube? 129. Calcular la velocidad con la que un motor de 40 hp eleva una carga de 15 000N. Guía examen Extraordinario Física I, cuarto semestre de Bachillerato página 14 de 14