FÍSICA Y QUÍMICA ...

FÍSICA Y QUÍMICA
4º E.S.O
Energía
1.- Un bloque es arrastrado sobre una superficie plana y horizontal tirando de
él por medio de una cuerda, aplicando una fuerza de 40 N en la dirección y
sentido del movimiento. Además, actúa una fuerza de rozamiento de 25 N.
Halla el trabajo realizado por cada una de las fuerzas cuando el bloque se
desplaza 8 m sobre la superficie en que se apoya.
2.- Halla el trabajo que hay que realizar para subir un cuerpo que pesa 800 N
hasta una altura de 20 m, suponiendo nulo el rozamiento.
3.- El motor de un coche de 1.500 kg de masa le comunica una velocidad de
108 km/h en 10 s partiendo del reposo. Si mantiene esa aceleración durante
200 m, ¿qué trabajo ha realizado el motor?
4.- Un coche de 1.200 kg se desplaza por una superficie horizontal a 72 km/h.
Por acción de la fuerza de frenado se detiene en 4 s. Calcula el trabajo realizado por la fuerza de frenado
5.- Una persona ha de hacer una fuerza horizontal de 400 N para arrastrar, con
velocidad constante, un mueble que pesa 900 N. El mueble se desplaza 5 m
por el suelo que es horizontal. Calcula el trabajo realizado por la fuerza ejercida por la persona, por la fuerza de rozamiento y por el peso del mueble.
6.- Un automóvil tiene una masa de 800 kg. El motor realiza una fuerza de
1.200 N constante, en la dirección del movimiento. Si recorre, partiendo del
reposo, un espacio de 20 m, calcula el trabajo realizado por el motor, la energía cinética que adquiere el coche y la velocidad que lleva.
7.- El mismo automóvil del ejercicio anterior, con el mismo motor, lleva ahora
un remolque de 1.000 Kg. ¿Qué energía cinética adquiere el conjunto y qué
velocidad llevará en las mismas condiciones?
8.- ¿Qué trabajo realiza un caballo que arrastra un carro a 5 km de distancia si
la fuerza media que realiza el caballo en este trayecto es de 50 kp?
9.- Se tiene que trasladar un cuerpo de 5 kg de masa a 20 m de distancia.
¿Qué trabajo se realiza en los casos siguientes: a) Tirando de él con una
fuerza de 8 N, formando un ángulo de 60º con el desplazamiento del cuerpo;
b) Tirando de él con una fuerza de 10 N, formando un ángulo de 30º con el
desplazamiento del cuerpo; c) Empujando al cuerpo con una fuerza de 3 N
sin conseguir desplazarlo; d) Empujando al cuerpo con una fuerza de 5 N en
la misma dirección y sentido del desplazamiento.
10.- Una grúa levanta 500 kg de ladrillos a una altura de 20 m y después desplaza horizontalmente la carga 20 m. Calcula la fuerza que ejerce la grúa en
cada tramo y el trabajo total realizado por la misma.
11.- ¿Qué potencia, en C.V., desarrolla un motor que realiza un trabajo de
106 J en una hora?
12.- Una grúa eleva una carretilla cargada de ladrillos de 100 kg de masa al
quinto piso de una obra situada a 20 m de altura en un tiempo de un minuto y
medio. ¿Qué potencia en vatios y en C.V. desarrolla la grúa?
13.- Halla la potencia del motor de un vehículo de 1.800 kg de masa que es
capaz de acelerarlo 4 m/s2 mientras recorre 10 m en 2 s.
14.- Un motor de 800 W trabaja durante dos horas y media. ¿Qué trabajo realiza? Expresa el resultado en J y en kWh.
15.- ¿Qué potencia desarrolla un caballo que arrastra un cuerpo de 300 kg de
masa sobre una superficie horizontal con una velocidad de 9 km/h si la fuerza
de rozamiento entre el cuerpo y el suelo es de 720 N?
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Energía
16.- Un saltador de pértiga de 70 kg alcanza una velocidad máxima de 10
m/s. Suponiendo que la pértiga permita transformar toda la energía cinética
en potencial, ¿hasta qué altura podrá elevarse? ¿Cuál s su energía al caer en
la colchoneta? ¿Y su velocidad?
17.- ¿Qué potencia se necesita para elevar un caudal de 5 dm3 de agua por
segundo a una altura de 75 m? Expresa el resultado en W y en C.V.
18.- Un cuerpo de 5 kg se mueve a una velocidad de 3 m/s. Sobre él actúa
una fuerza de 2 N en la misma dirección y sentido del movimiento a lo largo de
15 m. ¿Qué velocidad adquiere el cuerpo?
19.- Un coche de 500 kg viaja a 90 km/h. Percibe un obstáculo y debe frenar
a tope. Por las marcas dejadas en el suelo se sabe que el espacio de frenado
fue de 125 m. ¿Cuánto valía la fuerza de rozamiento entre el coche y la carretera?
20.- ¿Cuál es la energía cinética de una persona de 64 kg de masa que corre
con una velocidad de 19 km/h? ¿Cuál sería su energía cinética si su velocidad
fuese el doble?
21.- Un automóvil de 1.000 kg de masa que se mueve a 72 km/h, se detiene en
4 s. Calcula el trabajo realizado por la fuerza de frenado, el valor de la misma
y el espacio recorrido mientras está frenando.
22.- Lanzamos verticalmente y hacia arriba un cuerpo de 400 g de masa con
una velocidad de 14 m/s. Suponiendo nulo el rozamiento con el aire, calcula
su energía cinética en el instante de lanzamiento, su energía cinética y potencial cuando está a 2 m, 6 m y 10 m de altura, su velocidad al pasar por cada
una de esas posiciones. Calcula las mencionadas velocidades por cinemática
y compara los resultados obtenidos.
23.- ¿Desde qué altura se debe lanzar verticalmente hacia abajo con una
velocidad de 15 m/s una piedra de 1 kg de masa para que llegue al suelo con
una velocidad de 40 m/s? ¿Y si la masa fuera de 5 kg? No hay rozamiento.
24.- Un automóvil de 750 kg de masa se desplaza con una velocidad de 20
m/s. ¿Qué trabajo han de realizar los frenos para reducir su velocidad a 8 m/s?
Calcula el espacio recorrido por el coche si ha tardado 3 s en hacerlo
25.- Una bala de 40 g de masa choca horizontalmente contra una tabla y se
incrusta en ella, penetrando hasta una profundidad de 6 cm. Calcula la
fuerza, supuesta constante, que opone la madera a la penetración sabiendo
que la velocidad de la bala al entrar en contacto con la tabla era de 30 m/s.
26.- Un plano inclinado tiene 50 m de longitud y 8 m de altura. En el punto
más alto se encuentra en reposo un cuerpo de 4 kg. Si se deja que deslice
libremente, llega a la base con una velocidad de 8 m/s. Calcula la fuerza de
rozamiento entre el cuerpo y el plano.
27.- Desde lo alto de un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal y 100
m de longitud, se deja caer un cuerpo de 20 kg de masa. Suponiendo nulo el
rozamiento, calcula la velocidad con la que llegará a la base del plano. En
ese momento se le aplica una fuerza de 10 N paralela a la superficie horizontal
por la que continúa deslizándose. Calcula el espacio que recorrerá hasta que
se detenga.
28.- Desde lo alto de una rampa de 2,5 m de altura y 8 m de longitud se lanza
un cuerpo de 4 kg de masa con una velocidad de 10 m/s. Sabiendo que la
fuerza de rozamiento entre el cuerpo y la rampa es de 37,5 N, calcula la velocidad con la que llegará el cuerpo a la base de la rampa.
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