guía- problemario fisica iv- ii

UNIVERSIDAD DE LONDRES – PREPARATORIA
Clave incorporación UNAM 1244
ACADEMIA DE CIENCIAS
GUÍA- PROBLEMARIO FISICA IV- II
Ciclo escolar: 2007-2008
Año: 6 ° Año
UNIDAD I FLUIDOS
I. Explicar los siguientes conceptos:
a) presión, presión atmosférica, presión absoluta cierta profundidad dentro de un líquido.
b) Distinguir entre presión absoluta y presión manométrica (hidrostática).
c) el Principio de Pascal y sus aplicaciones.
c) el principio de Arquímedes.
d) concepto de densidad, densidad relativa y peso específico.
e) as condiciones para que un cuerpo pueda flotar
f) las aplicaciones del ,principio de Arquímedes.
g) el fenómeno de continuidad en el flujo de líquidos
h)el concepto de gasto hidráulico.
i) el teorema de Bernoulli del flujo de líquidos en un conducto cilíndrico, en donde cambian el calibre y la
altura.
j) el teorema de Torricelli de la salida de líquidos por un orificio.
k) el teorema de Bernoulli para el caso particular del flujo de líquidos en un conducto horizontal.
l) el concepto de viscosidad como una propiedad de los fluidos.
m) a diferencia entre densidad y viscosidad.
n) la ecuación de Poiseuille para el flujo sanguíneo en el sistema cardiovascular.
ñ)as diferencias entre flujo laminar y turbulento
o) la importancia del número de Reynolds.
p) la capilaridad,
q) lq tensión superficial,
r) la cohesión y adherencia.
s) la presión osmótica.
RESOLVER LOS PROBLEMAS SIGUIENTES
1.Qué tan alto subirá el agua por la tuberia de un edificio si el manómetro que mide la presión del agua
indica que esta es de 270 kPa al nivel del piso ? (pH2O=1000 kg/m3)
2.La masa de un bloque de aluminio es de 25 g a) cuál es su volumen ?, b) cuál será la Fuerza Boyante
(FB) en una cuerda que sostiene al bloque cuando este está totalmente sumergido en el agua ? (pAl=2700
kg/m3)
3.Calcular el gasto de agua por una tubería, así como el flujo, al circular 4 m3 en 0.5 minutos.
4. Calcular el gasto de agua por una tubería, así como el flujo, al circular 3.5 m3 en 30 seg.
5. Cuál es el gasto de agua en una tubería que tiene un diámetro de 3.81 cm, cuando la velocidad del
líquido es de 1.8 m/seg ?
6. Por una tubería de 8 cm de diámetro, circula agua a una velocidad de 1.5 m/seg. Calcular la
velocidad que llevará el agua, al pasar por un estrechamiento de la tubería donde el diámetro es de
5 cm.
7. Una caja cúbica de 10 cm de lado tiene una masa de 25 kg. Determinar:
a) La densidad de la caja;
b) b) La presión que ejerce la caja sobre el piso.
c) c) si la caja está en el fondo de una alberca llena de agua y tiene 8 m de profundidad, determinar la
fuerza para sacarla,
d) d) la presión total que se ejerce sobre la caja cuando está en el fondo de la alberca.
8. El tubo de alimentación de la red distribuidora de agua tiene un diámetro de 8 cm y el agua se mueve
a una velocidad de 40 cm/s. Si el tubo de la llave de descarga tiene un diámetro de 3 cm y se
encuentra a una altura de 12 metros de la red distribuidora, determinar:
a) la velocidad de descarga del agua.
b) si presión en el tubo de descarga es de 3 atmósferas¿ cuanto vale la presión en el tubo de
alimentación?
8.
UNIDAD II. CALOR Y TEMPERATURA
Explicar los conceptos de:
1- dilatación térmica (lineal, superficial y volumétrica)
2- de temperatura
3- las escalas termométricas (Celsius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine).
4- el concepto de cero absoluto.
5- la ley general del gas ideal.
6- calor trabajo y energía interna.
7- la diferencia entre calor y temperatura.
8- energía interna, calor y trabajo como productores de cambios de la energía interna en un sistema.
9- calor específico o capacidad calorífica
10- cada una de las formas de transmisión del calor
11- calores latentes.
12- calor sensible
13-los puntos de fusión y de evaporación.
14-el calor latente de fusión, solidificación y de evaporación, licuefacción.
16-Enunciar y explicar la ley cero, la primera ley y la segunda ley de la termodinámica.
17-Explicar la relación de la ley cero con el concepto de temperatura.
18-Explicar la relación de la primera ley con la conservación de la energía.
19-Explicar la relación entre la irreversibilidad de los procesos naturales y la segunda ley de la
termodinámica.
RESOLVER LOS PROBLEMAS SIGUIENTES
20. Suponga que una persona de 55 kg consume 25000 cal en comida durante el día. Si el equivalente total
de calor de este alimento fuese retenido por el cuerpo de la persona. ¿Cuánto aumentaría la temperatura
corporal?
Cp = .83 cal /gr oC
21. Un calorímetro contiene 20 g de hielo a –2 oC. ¿ Qué cantidad de agua a 80 oC se le debe agregar para
que la temperatura cuando se alcance el equilibrio sea de 18 oC
UNIDAD III. OPTICA Y ACUSTICA
1-Explicar por qué un objeto se puede ver.
2-Explicar la reflexión de la luz enlos espejos planos.
3-Qué estudia la óptica geométrica.
4- Explicar la reflexión difusa
5- Enunciar las leyes de Snell de la reflexión de la luz.
6-Explicar la reflexión en espejos cóncavos y convexos.
7- Establecer los rayos principales para la formación de imágenes en espejos cóncavos y convexos para la
formación de las imágenes
8- Diferenciar entre imagen real e imagen virtual.
9- Aplicar la ecuación de espejos esféricos en la resolución de problemas.
10-Enunciar las leyes de la refracción. (Ley de Snell).
11-Explicar la relación entre la velocidad de la luz y el índice de refracción.
12- Explicar las condiciones para que exista una reflexión interna total.
13- Explicar la formación de las imágenes en las lentes convergentes y divergentes, dependiendo de las
características de los rayos principales.
14-Aplicar la ecuación de lentes delgadas en la resolución de problemas.
15-Explicar la clasificación de las ondas.
16- Definir las características de las ondas.(Periodo, frecuencia, amplitud y longitud de onda)
17- Establecer la ecuación para la velocidad de propagación de una onda.
18- Explicar la formación de ondas viajeras y ondas estacionarias.
19-Explicar en qué consiste el efecto Doppler.
20-Explicar la aplicación del efecto Doppler en la expansión del universo
21- Explicar la naturaleza ondulatoria de la luz.
22-Explicar el experimento de Young para determinación de la longitud de onda de luz
23- cuáles son las características de las ondas sonoras.
24-Explicar los conceptos de altura, timbre y tono de un sonido.
25-Explicar el fenómeno de la resonancia.
26-Explicar el efecto Doppler aplicado a ondas sonoras.
RESOLVER LOS PROBLEMAS SIGUIENTES
UNIDAD IV. ELECTRICIDAD
1-Describir el funcionamiento de una pila.
2-Definir los conceptos de intensidad de corriente y diferencia de potencial.
3-Definir el concepto de resistencia eléctrica
4- Enunciar la ley de Ohm.
5- Explicar las características de los circuitos de resistencias conectadas en serie y en paralelo.
6-Definir el concepto de diferencia de potencial en una membrana celular.
7- Explicar el fenómeno de la electrólisis.
8-Explicar el efecto magnético de una corriente eléctrica ( Experimento de Oersted)
9-Explicar el fenómeno de las ondas electromagnéticas.
10-Explicar las características del espectro electromagnético.
11-Explicar los fenómenos electromagnéticos.
RESOLVER LOS PROBLEMAS SIGUIENTES
UNIDAD V. CINEMÁTICA Y DINÁMICA
1-Explicar la diferencia entre una magnitud escalar y una vectorial.
2- realizar operaciones de suma de vectores colineales.
3-Definir:
- velocidad instantánea
- velocidad media
- el movimiento rectilineo uniforme
- Interpretar el significado de la pendiente
4-Enunciar las leyes de Newton
5- Explicar el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado (M.R.U.A.).
6- Explicar Movimiento Circular Uniforme.
7-Enunciar el concepto de periodo y de frecuencia e inferir cómo se relacionan.
8-Deducir la relación entre velocidad tangencial y velocidad angular.
9- Definir el concepto físico de trabajo.
10- Describir la energía potencial y la energía cinética y su relación con el trabajo.
11- Definir el concepto de potencia mecánica.
12-Explicar las diferentes clases de palancas.
13-Explicar cuando hay, en el caso de palancas, ventaja mecánica y cuando ganancia de movilidad.
14-Explicar la tensión en músculos y compresiones en huesos, al funcionar algunas de las palancas en el
cuerpo humano o en cuerpos de otros vertebrados.
RESOLVER LOS PROBLEMAS SIGUIENTES
1. Un automóvil lleva una velocidad inicial de 120 km/h al norte y a los 4 seg su velocidad final es de 50
km/h. Calcular : a) Su aceleración en m/seg2 b) El desplazamiento en metros.
2. Una avioneta parte del reposo y alcanza una rapidez de 95 km/h en 7 seg para su despegue. Cuál es su
aceleración en m/seg2 ?
3.Una pelota al ser soltada en una pendiente adquiere una aceleración de 8 m/seg2 en 1.2 seg, a) Cuál es
la rapidez final ? b) Qué distancia recorrió ?
4. Una lancha de motor de 250 Kg, parte del reposo y alcanza una velocidad final de 80 km/h al Este, en 25
seg.
a) Cuál es la aceleración en m/seg2 ?
b) Cuántos metros recorre ? ¡ Cuál es la fuerza aplicada al
acelera, ¿ Qué trabajo raliza? ¿cuál es su cambio en su energía cinética. ¿cuánta potencia desarrolla su
motor?
6. Un objeto se jala con una fuerza de 75 N sobre la horizontal, a) cuánto trabajo desarrolla la fuerza al tirar
del objeto si se desplaza 25 m?
7. La Energía Cinética (EC) que actúa sobre un remoLcador es de 1.45 J. Cuál es la rapidez del
remolcador, si este tiene una masa de 0.20 kg.
8.Un motor de 0.25 HP se usa para levantar una carga con una rapidez de 45 m/min. Cuál es la masa para
levantar dicha carga ?
14. Una caja de 10 kg se levanta hasta una altura de 20 m. Calcular: el trabajo realizado, la potencia
desarrollada,
la velocidad con que se levanta la caja, la energía potencial en el punto más alto. ¿si se deja caer la caja
con qué velocidad llega al suelo?
15. Una bala de 100 g se mueve horizontalmente con una velocidad de 150 m/s, choca contra un bloque de
madera tardando en detenerse .04 segundos. Determinar: a) La fuerza que detiene a la bala
16. Un avión que tiene una masa de 200 toneladas parte del reposo se acelera durante 5 segundos hasta
alcanzar una velocidad de 120 m/s. Calcular: a) la aceleración que experimenta el avión, b) la fuerza
aplicada para acelerar
c) el trabajo realizado, d)la potencia desarrollada, e) el cambio en la energía cinética.
19. Una caja de 70 kg resbala a lo largo de un piso debido a una fuerza de 550 N. Si el coeficiente de
fricción entre la caja y el piso es de 0.6. Calcular la aceleración de la caja.
22. Dado el siguiente circuito. Determinar a) La resistencia total , b) la intensidad en la resistencia 6 c) el
voltaje que soporta la resistencia 2.