EXAMEN DE FÍSICA 1º BACH. FILA A CALIFICACIÓN 12/02/2014 1º.- A) Escribe todo lo que sepas sobre la fuerza de rozamiento. B) Aplicamos horizontalmente una fuerza F a un mueble de 60 Kg de masa, que está en reposo sobre una superficie horizontal. Sabiendo que los coeficientes de rozamiento estático y dinámico son e = 0.4 ; c = 0.3, determina razonadamente si se moverá o permanecerá en reposo y calcula la fuerza de rozamiento en cada uno de los siguientes casos: B1) F = 200 N B2) F = 250 N . SOLUC: B1) Con 200 N NO se moverá pues no supera a la fuerza de rozamiento estática máxima (235,2 N), y la fuerza de rozamiento que actuará será la estática y de valor 200 N para mantener el equilibrio estático B2) Con 250 N SÍ se moverá pues supera a la fuerza de rozamiento estática máxima (235,2 N), y la fuerza de rozamiento que actuará será la dinámica y de valor 176,4 N 2º.- Un cuerpo de 10 Kg se lanza hacia arriba desde la base de un plano inclinado de 30º con una velocidad de 12 m/s, siendo el coeficiente de rozamiento cinético 0,2. Calcular: A) La altura máxima alcanzada por el cuerpo aplicando la dinámica. B) La altura máxima alcanzada por el cuerpo aplicando el teorema de las fuerzas vivas (TFV). SOLUC: A) y B) ymax = 5,45 m 3º.- Un esquiador de 70 Kg salta desde una altura de 30 m con una velocidad horizontal de 20 m/s. Calcula: A) El tiempo que está en el aire y el alcance que consigue B) La energía cinética y la energía potencial gravitatoria del esquiador a los 2 s de saltar. SOLUC: A) t = 2,47 s xmáx = 49,5 m B) Ec = 27.400 J Ep = 7134,4 J 4º.- Dos cuerpos de m1 = 4 y m2 = 6 kg. están apoyados sobre una superficie horizontal unidos mediante una cuerda de masa despreciable e inextensible. Del cuerpo de la derecha se tira con una fuerza F horizontal de 20 N hacia la derecha, como se indica en la figura. A) Suponiendo despreciables los efectos del rozamiento de los cuerpos con la superficie, calcula la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda B) Repite los cálculos del apartado anterior si la fuerza F de 20 N se aplica formando un ángulo de 30º con la horizontal. SOLUC: A) a = 2 m/ s2 T=8N B) a = 1,74 m/ s2 T = 6,96 N 5º.- A) Todo lo que sepas sobre el Primer Principio de la Dinámica (enunciado y comentarios)... B) A un cuerpo de 2 Kg apoyado sobre un plano horizontal se le aplica una fuerza de 10 N formando un ángulo de 30º con la horizontal. En esta situación el cuerpo desliza con velocidad constante. Halla el coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano. SOLUC: B) µ = 0,6 6º.- La ecuación del movimiento de un cuerpo es r ( t ) ( 3 t 1 ) i ( 9 t 2 1 ) j donde todo se mide en unidades del Sistema Internacional. Calcular: A) El vector velocidad media y su módulo entre los instantes t=1 s y t=3 s. B) La ecuación de la trayectoria. SOLUC: A) v m 3 i 36 jm/s B) y = 2x2 – 2x v m 36 ,12 m / s 7º.- Desde la azotea de un edificio de 40 m de altura se lanza hacia abajo un cuerpo de 2 Kg con una velocidad de 6 m/s. Calcular: A) La velocidad al llegar al suelo. B) La energía cinética y la energía potencial gravitatoria transcurridos 0,5 s desde que se lanzó. SOLUC: A) v = - 28,54 m/s B) Ec = 118,81 J Ep = 701,19 J 8º.- Se desea subir un bloque de 3 Kg, inicialmente en reposo, por un plano inclinado de 30º con una aceleración de 2 m/s2. Si el coeficiente de rozamiento es de 0,3, hallar: A) La fuerza paralela al plano que hay que ejercer. B) El trabajo realizado por la fuerza aplicada y la potencia desarrollada por ella durante los 10 primeros segundos. Exprésala en CV. SOLUC: A) F = 28,4 N B) W = 2840 J P = 284 w = 0,39 CV EXAMEN DE FÍSICA 1º BACH. FILA B CALIFICACIÓN 12/02/2014 1º.- A) Escribe todo lo que sepas sobre la segunda Ley de Newton (enunciado y comentarios). B) Un bloque de 4 Kg se desplaza con una aceleración de 2 m/s2 por un plano horizontal con rozamiento (μ = 0,2) cuando se le aplica una fuerza F que forma un ángulo de 30º con la horizontal. Calcula el módulo de dicha fuerza. SOLUC: B) F = 16,33 N 2º.- Un cuerpo de 20 Kg. está apoyado en una mesa. El cuerpo está unido mediante una cuerda que pasa por una polea a otro cuerpo de 12 Kg. que cuelga de la mesa. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda si: A) No hay rozamiento. B) El coeficiente de rozamiento entre el primer cuerpo y la mesa vale 0,5. SOLUC: A) a = 3,675 m/ s2 T = 73,5 N B) a = 0,61 m/ s2 T = 110,2 N 3º.- Se deja deslizar, desde 4 m de altura, partiendo del reposo, a un cuerpo de 10 Kg. por un plano inclinado de 30º, siendo el coeficiente de rozamiento dinámico entre el cuerpo y el plano d = 0,4. A) Calcula la velocidad con la que llega a la base del plano aplicando la dinámica. B) Calcula la velocidad con la que llega a la base del plano aplicando el teorema de las fuerzas vivas (TFV). SOLUC: A) y B) v = 4,9 m/s 4º.- A) Todo lo que sepas sobre la potencia (comentarios incluidos). B) Un coche de 0,8 toneladas sube una pendiente del 30º con velocidad constante de 54 Km/h. Despreciando los efectos del rozamiento, calcula la potencia desarrollada por el motor del coche durante los 10 primeros segundos. Exprésala en CV. SOLUC: B) P = 58.800 w = 80 CV 5º.- Las ecuaciones paramétricas del movimiento de un objeto son: x = 2 +2 t y = 4t2 – 2 en unidades SI. Calcular: A) La velocidad instantánea y la aceleración media y su módulo entre los instantes t = 1 s y t = 5 s. B) La ecuación de la trayectoria. SOLUC: A) v (t) 2 i 8t jm/s a 8 jm/s B) y = x2 – 4x + 2 2 a m 8m / s 2 6º.- Un proyectil de 10 Kg es lanzado desde lo alto de un acantilado de 150 m de altura con una velocidad inicial de 400 m/s y con un ángulo de elevación de 60º .Calcula: A) El tiempo que el proyectil tarda en llegar al mar. B) La energía cinética y la energía potencial gravitatoria del proyectil a los 2 s de lanzarlo.. SOLUC: A) t = 71,4 s B) Ec = 7,4 . 10 5.J Ep = 8,1 . 10 4 J 7º.- Desde la terraza de un edificio de 40 m de altura se lanza hacia arriba un cuerpo de 4 Kg con una velocidad de 10 m/s. Calcula: A) La altura máxima alcanzada. B) La energía cinética y la energía potencial gravitatoria del cuerpo transcurridos 3 s desde que se lanzó. SOLUC: A) ymáx = 45,1 m B) Ec = 752,72 J Ep = 1015,28 J 8º.- A) Escribe todo lo que sepas sobre el concepto de trabajo realizado por una fuerza (definición y comentarios). B) Calcula el trabajo que realizamos cuando, estando parados hablando con un compañero de clase, sostenemos la mochila a nuestras espaldas durante 10 s (supón que la mochila tiene 5 Kg de masa y que está a 1,5 m del suelo). SOLUC: B) El trabajo es nulo puesto que no hay desplazamiento