Ejercicios de recuperación de 4º de ESO 2ª Evaluación. Dinámica Principios de la Dinámica. Ley de Gravitación Universal. 1.- Explica el significado de la palabra fuerza. 2.- ¿Cómo podemos medir las fuerzas? Escribe la unidad de fuerza en el SI; expresa en esa unidad el valor de tu peso y explica por qué lo calculas así. 3.- Para un mismo tipo de sustancia se cumple que 5 kg + 3 kg siempre es igual a 8 kg. Si sumamos dos fuerzas de valores 5 N y 3 N, ¿podremos asegurar que el resultado es siempre 8 N? Justifica tu respuesta. ¿Cómo se llaman las magnitudes del mismo tipo que la masa? ¿Y las del mismo tipo que la fuerza? Pon más ejemplos de cada tipo. 4.- Expresa mediante una ecuación la Ley de la Gravitación Universal. 5.- Calcula la fuerza de atracción gravitatoria entre dos personas, una de 70 kg y la otra de 50 kg, separadas entre si una distancia de 1 m. ¿En qué casos crees que las fuerzas gravitatorias tendrán un valor apreciable? 6.- Julia se sube en una balanza al nivel del mar y la balanza marca 47 kg. ¿Cuánto marcaría un dinamómetro si se colgara de él al nivel del mar? Indica cuánto marcarían una balanza y un dinamómetro: Balanza Dinamómetro En la Luna En lo alto de una montaña (3000 m) En una habitación al nivel del mar en la que se ha extraído todo el aire 7.- ¿Qué diferencia hay entre masa y peso? Supongamos que nos encontramos en una zona del espacio en la que no hay atracción gravitatoria alguna. ¿Se podría utilizar una balanza para medir la masa de un cuerpo? 8.- Enuncia el Primer Principio de la Dinámica o Principio de……………………………. 9.- En el dibujo se han representado tres etapas del desplazamiento de una caja de 10 kg: A) un muelle comprimido está empujando a la caja; B) la caja se está desplazando sobre el suelo; C) la caja se ha parado. Dibuja las fuerzas que actúan sobre la caja en cada caso e indica cuál será la resultante en cada etapa, analizando si se cumple el Primer Principio. 10.Con una pistola se dispara verticalmente un proyectil de 10 g. En los dibujos se representan varios momentos del movimiento del proyectil: se mueve en el interior del cañón; sube; llega al punto más alto; baja. Dibuja las fuerzas que actúan sobre la bala en cada caso e indica cuál será la resultante en cada momento, analizando si se cumple el Primer Principio. 11.- Enuncia el Segundo Principio de la Dinámica o……………………………………………... 12.- ¿Qué será más difícil detener: a) un automóvil pequeño o un autobús, ambos a la misma velocidad? b) Un automóvil cuando va a 40 km/h o cuando va a 80 km/h? 13.- Calcula la fuerza, supuesta constante, ejercida para detener en 40 s a un coche cuya masa es 700 kg y que lleva una velocidad de 20 m/s. Repite el cálculo suponiendo que frena en 10 s. 14.- Un cuerpo de 10 kg se mueve en línea recta con una velocidad de 20 m/s. Durante 8 s actúa una fuerza de 20 N, en la misma dirección y sentido que el movimiento. Calcula la velocidad del cuerpo al cabo de los 8 s. ¿Cuál sería la velocidad final si la fuerza hubiese tenido el mismo valor pero sentido contrario? Describe alguna situación real que pueda corresponder a cada caso. 15.- La fuerza resultante que se ejerce sobre un cuerpo, ¿tiene siempre la misma dirección y sentido que la velocidad de ese cuerpo? Pon un ejemplo de cada caso. 16.- Un cuerpo de 5 kg de masa parte del reposo y acelera uniformemente, hasta que alcanza una velocidad de 20 m/s en 2 s. A continuación mantiene dicha velocidad durante 3,5 s, momento en el que empieza a frenar, también uniformemente, hasta alcanzar una velocidad de – 10 m/s en el instante t = 6 s. A partir de dicho momento, el movimiento del cuerpo se hace uniforme. Representa la gráfica F – t correspondiente. Si la trayectoria del móvil es rectilínea, ¿ese valor de la fuerza es el total? 17.- Completa el cuadro siguiente, en el que debes indicar si las magnitudes que describen el movimiento son nulas, constantes o variables. Movimiento MRU MRUA Mov. rectilíneo variado MCU MCUA Mov. curvilíneo variado Velocidad Módulo Dirección Constante Constante Aceleración Normal Tangencial Nula Nula Fuerza Resultante Nula 18.- Enuncia el Tercer Principio de la Dinámica o Principio de………………………………… 19.- Cuando un imán atrae a un trozo de hierro, ¿el hierro atrae al imán? 20.a) Si las fuerzas actúan siempre por pares iguales y de sentidos contrarios, ¿cómo es posible que un cuerpo pueda ponerse en movimiento? b) Dibuja todas las fuerzas que actúan en un sistema formado por un hombre de 70 kg, que arrastra una caja de 50 kg. 21.- ¿Por qué cuando un nadador llega al extremo de la piscina empuja a la pared para dar la vuelta? Dinámica del movimiento circular 22.- Calcula la aceleración centrípeta de un coche de 500 kg cuando toma una curva de radio 200 m a una velocidad de: a) 15 m/s; b) 30 m/s. ¿Cuál es la fuerza necesaria para ese movimiento? ¿Qué efecto produce? ¿Cuál es su origen en el caso del coche? Investiga para qué sirve el peralte de las curvas. 23.- Calcula la aceleración y fuerza centrípeta en el movimiento de rotación de la Tierra alrededor del Sol, sabiendo que la distancia Tierra – Sol es de 1,5·108 km y que la masa de la Tierra es de 6·1024 kg. 24.- Un avión F – 18 goza de gran maniobrabilidad, y como consecuencia puede describir arcos de circunferencia de pequeño radio a gran velocidad. En un picado, el avión alcanza una velocidad de 100 m/s y describe un arco de 100 m de radio. Si el piloto pesa 750 N, ¿Qué fuerza centrípeta actúa sobre él. Compárala con la gravedad. 25.- Un cuerpo de 5 kg describe circunferencias de 1,5 m de radio a razón de 60 rpm. Calcula la aceleración de ese movimiento y la fuerza que actúa sobre el cuerpo. Dibuja su dirección y sentido.