Colegio Antonino TALLER PRUEBAS ORO NUMERO DOS Tercer Periodo Académico 2018 Profesor: Alberto Antonio Quintero Castaño. Área: Física. Grado: Décimo. 1. Realiza la prueba de oro número 1. 2. Un avión vuela a 900 km/h hacia el este con un viento de 200 km/h que sopla desde el suroeste. Calcula la velocidad resultante y su dirección. 2. Un balón situado al borde de terraza cae hacia el suelo desde una altura de 5.8 m. calcular: El tiempo que está el vaso en el aire. La velocidad con la que impacta en el suelo. 3. Un acróbata desea saltar una pista de 13 m de ancho, utilizando la pequeña pendiente de 14º que hay en una de las orillas. (a) Qué velocidad debe llevar el acróbata en el instante en que salta? (b) Si el acróbata se acelera a razón de 1,2 m/s 2, qué distancia debe impulsarse para saltar con la velocidad justa? 4. Un móvil recorre una recta con velocidad constante. En los instantes t1 = 0 s y t2 = 4 s, sus posiciones son x1 = 9,5 cm y x2 = 25,5 cm. Determina: a. Velocidad del móvil. b. Su posición en t3 = 1 s. c. Su abscisa en el instante t4 = 2,5 s. d. Los gráficos (xvst) y (vvst) del móvil. 5. Cuál de los dos movimientos representados tiene mayor velocidad?, por qué? 6. Un móvil sale de una localidad A hacia B con una velocidad de 80 km/h, en el mismo instante sale de la localidad B hacia A otro a 60 km/h, A y B se encuentran a 600 km de B. Calcula: a) A qué distancia de A se encontraran?. b) En qué instante se encontraran? 7. Construya una gráfica de velocidad versus tiempo de acuerdo a la siguiente gráfica. 1
8. Una rueda de bicicleta de 80cm de radio gira a 200 revoluciones por minuto. Calcula su velocidad angular y su velocidad lineal. 9. Un señor tira una piedra para arriba con una velocidad inicial de 40 m/s. Cuál es la altura máxima y el tiempo que tarda la piedra para alcanzar esa altura? 10. Se lanza una pelota desde la azotea de un edificio hacia otro más alto, localizado a una distancia de 50 m. La velocidad inicial de la pelota es de 20 m/s, con un ángulo de 40ª sobre la horizontal. A qué distancia por encima o por debajo de su nivel de inicial, golpeará la pelota sobre la pared opuesta? 11. Dos engranajes dentados tienen 30 y 40 cm de diámetro respectivamente, giran conectadas por una banda. Si el engranaje de menor radio da 36 vueltas en tres segundos, Cuál será el periodo del engranaje de mayor radio? 12. Calcula la aceleración con la que desliza un cuerpo de 250 gramos por un plano inclinado que forma un ángulo de 30 º con la horizontal si el coeficiente de rozamiento vale 0,1. 13. Halle la tensión en la cuerda y la aceleración del siguiente sistema. 14. Un bloque de 40 Kg es halado por una persona como lo indica la figura, con una fuerza constante F de 370 N. La aceleración del sistema 1,5 m/s 2. Halla el coeficiente de rozamiento dinámico entre el bloque y el suelo. 2
15. Un mataculín tiene una barra de 7m de longitud, en ella se sientan dos personas en sus extremos; una de 70 kg y la otra de 48 kg. A qué distancia de la persona más pesada se debe ubicar el fulcro para que el mataculín esté en equilibrio? 16. Determine el valor de T1 y T2 en: 17. Un objeto de 5 kg de masa está en reposo sobre una superficie horizontal. Si se le aplica una fuerza de 10 N en dirección horizontal durante 3 s, calcular la velocidad que alcanzará y el espacio que recorrerá 18. Un coche que estaba detenido en una rampa inclinada 20 (ángulo de elevación), arranca y recorre 100 m en 20 s. Si suponemos que no hay rozamiento y la masa del coche es de 1200 kg, calcular: a) La aceleración del coche. B) fuerza que tiene que hacer el motor 19. Un coche de 600 kg sube a velocidad constante por un plano inclinado de 30º (ángulo de elevación), sobre una superficie de coeficiente de rozamiento es μ =0,2: a) Dibuja las fuerzas que actúan sobre el coche. b) Calcula la fuerza de rozamiento cuesta abajo) c) Calcula la fuerza del motor necesaria para que el coche ascienda con velocidad constante 20. Un esquiador está en una pista con 25 de pendiente (ángulo de elevación). Con su equipo, pesa 85 kg y el coeficiente de rozamiento con la nieve es µ=0.05. Calcular con qué aceleración deslizará cuesta abajo. 21. Lanzamos a 6 m/s una masa de 9 kg deslizando cuesta arriba por una rampa inclinada 8 (ángulo de elevación). calcula, si el coeficiente de rozamiento del sistema es μ = 0,1: a) la fuerza de rozamiento. (b) La aceleración con que frena la masa al ascender. 22. Una persona de 50 kg camina por un cable tendido entre dos edificios separados 20 m. a) Si, cuando está en el centro del cable, este forma un ángulo de 15º con la horizontal, cuál es la tensión del cable? b) Y si el ángulo es de 25º con la horizontal? 23. Un coche de 1000 kg está detenido en una rampa con una inclinación de 10º (ángulo de elevación). Calcular la fuerza que habrá que hacer empujando hacia arriba para impedir que ruede si deja de estar frenado. 24. Una masa de 0,5 kg está sobre una pendiente inclinada 20º (ángulo de depresión) sujeta mediante una cuerda paralela a la pendiente que impide que deslice. Si no hay rozamiento, qué fuerza hace la cuerda? 3
25. Calcular la masa de una caja sabiendo que para arrastrarla por un suelo horizontal se requiere una fuerza de 831 N sobre una superficie con la que tiene un coeficiente de rozamiento =0,28. 26. Un niño de 35 kg se está deslizando cuesta abajo por una calle con una pendiente de 35 (ángulo de depresión). Calcula la aceleración en los siguientes casos: a) se lanza en monopatín sin rozamiento. b) se lanza en una tabla con rozamiento μ = 0,2. 27. Lanzamos una masa de 15 kg a 25 m/s deslizando por una superficie horizontal. Si el coeficiente de rozamiento es μ = 0,1, calcule la distancia a que se detiene. 28. Una masa de 117 kg desliza por una pendiente inclinada 48º (ángulo de depresión). Si el coeficiente de rozamiento es 0,12, calcule su aceleración y el espacio recorrido en 8 s. 29. Lanzamos una masa de 7 kg por una superficie horizontal con una velocidad de 18 m/s en el sentido negativo del eje OX. Si el coeficiente de rozamiento es μ = 0,13, calcular: a) la fuerza de rozamiento. b) La distancia que recorrerá hasta detenerse. 30. Según el siguiente gráfico, halla el valor del peso a vencer. 31. La figura muestra las fuerzas F1=40 N, F2=30 N, F3=50 N, F4=60 N aplicadas a un cuerpo rígido que puede girar en torno de un eje que pasa por O. Calcula el torque resultante. 32. Una barra homogénea puede rotar alrededor de O. Sobre la barra se aplican las fuerzas F1= 5 N, F2= 8 N y F3= 12 N, si se sabe que OA= 10 m, OB= 4 m y OC= 2 m. 4
Cuál debe ser el valor y el sentido de la fuerza paralela a F1 y F2 que se debe aplicar en C para que la barra quede en equilibrio? 33. Una escalera de 3 m de longitud y 10 kg de masa está recargada sobre una pared sin rozamiento. Determina el mínimo coeficiente de fricción entre el piso y la escalera, para que la escalera no resbale. 34. Dos masas de 4 x10 6 kg y 2 x10 5 kg se encuentran separadas 0,5m. Calcula la fuerza con la que se atraen. 35. Calcula la aceleración de la gravedad en un punto situado a 2 radios terrestres de la superficie de la Tierra. 36. Un satélite artificial con una masa de 200 kg se mueve en una órbita circular la 5 10 7 m sobre la superficie terrestre. a) Qué fuerza gravitatoria actúa sobre el satélite? b) Cuál es el periodo de rotación del satélite? 37. El sistema de la figura está a punto de deslizarse. Si FW = 8 N, cuál es el valor del coeficiente de fricción estática entre el bloque y la mesa? 5
38. Una masa de 7.0 kg cuelga del extremo de una cuerda que pasa por una polea sin masa ni fricción, y en el otro extremo cuelga una masa de 9.0 kg, como se muestra en la figura. (Este arreglo se llama máquina de Atwood.) Encuentre la aceleración de las masas y la tensión en la cuerda. 39. Calcula el módulo del campo gravitatorio terrestre a una distancia de 100 km sobre la superficie de la Tierra. Datos: MT = 5,98 1024 kg, RT = 6370 km 40. Una partícula de masa m1 = 2 kg está situada en el origen de un sistema de referencia y otra partícula de masa m2 = 4 kg está colocada en el punto A(6,0). Calcula el campo gravitatorio en los puntos de coordenadas B(3,2) y C(3,4) y la fuerza que actúa sobre una partícula de 3 kg de masa situada en el punto C. 41. Utiliza los datos de la tabla para hallar el cociente t2 luego de analizar los resultados? y r3 r 3 t 2, de cada planeta, qué R puedes concluir 42. Básate en la tabla anterior para hallar la velocidad con que cada planeta recorre su órbita solar. PLANETA T SIDERAL 43. Calcula la distancia media Mercurio 88 días de cada uno de los planetas al Sol, de acuerdo con la Venus 224,7 días siguiente tabla de datos, donde se da el periodo de cada Tierra 365,25 días planeta. Utiliza la tercera ley de Kepler. Marte 687 días Júpiter 11,9 años 6
44. Dos masas iguales, separadas Saturno 29,5 años 25 cm, se atraen con una fuerza gravitacional de 4x10-5 N. Cuál es el valor de cada una de Urano 84 años las masas? Neptuno 164,8 años 45. Cuál sería el peso de una Plutón 247 años persona de 80 kg en la superficie de Marte? 46. A qué altura sobre la superficie de la Tierra el valor de la gravedad terrestre es 4,9 m/s 2? Calcula la fuerza de atracción de la Tierra sobre la Luna, si la ml = 7,35 x 10 22 kg 47. En el siguiente cuadro aparecen los planetas con su radio ecuatorial y sus respectivas masas. Calcula para cada uno el valor de la gravedad en su superficie. 48. Realiza todo el taller de palancas en el módulo de condiciones de equilibrio. 7