Dpto. de Física y Química 2º BCH Curso: 2015/16 FÍSICA Nombre:
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Dpto. de Física y Química 2º BCH Curso: 2015/16 IES SIERRA SUR -Valdepeñas de Jaén- FÍSICA Nombre: Fecha: 24/09/2015 NOTA CALI/ORDEN/PRES Caligrafía Orden/Pres ORTOGRAFÍA Grafía PUNTUACIÓN EXPRESIÓN NOTA FINAL Tildes OBSERVACIONES: Respuestas del examen inicial de Física. Instrucciones: a) b) c) d) e) f) 1. Res. 2. Res. 3. Res. Duración: 1 hora y 30 minutos. No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee. Puntuación: Cada cuestión o problema se calificará entre 0 y 2,5 puntos . Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción las respuestas y la capacidad de síntesis. Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables. Penalizaciones: En la preguntas nº 1 y 2 por cada fallo –0,5 puntos. En los problemas nº 3 y nº 4 –0,5 puntos por cada fallo o por poner mal las unidades; -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren y –0,25 puntos por error en los cál culos o por poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos. Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando. a) Un cuerpo se desliza hacia arriba por un plano inclinado que forma un ángulo α con la horizontal. Razone qué trabajo realiza la fuerza peso del cuerpo al desplazarse éste una distancia d sobre el plano. b) Desde el borde de un acantilado de altura h se deja caer libremente un cuerpo. ¿Cómo cambia sus energías cinética y potencial? Justifique la respuesta. Consultad apuntes. a) Enuncia la ley de Hooke. Escribe la fórmula de dicha ley. b) ¿Se cumple para pequeñas deformaciones del muelle o para grandes? Justifica tu respuesta. Consultad apuntes y libro. Desde lo alto de un plano inclinado 60 0 sobre la horizontal desliza un cuerpo de 10 kg con una aceleración constante de 6,63 ms-2. a) ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento? b) ¿Qué fuerza paralela al plano habría que aplicar al cuerpo para que cayese con velocidad constante? Dato: g = 9,81 ms-2. a) Aplicando la segunda ley de Newton de la Dinámica al cuerpo que se está deslizando llegamos a la expresión de la aceleración de caída por un plano inclinado: ΣFi = ma ; Px – Fr = ma ; mg sen α – μ mg cos α = ma a = g sen α – μ g cos α 6,63 ms-2 = 9,81 ms-2·sen 600 – μ·9,81 ms-2·cos 600 de donde μ = (9,81 ms-2·sen 600 - 6,63 ms-2)/9,81 ms-2·cos 600 = 0,38 Solución: El valor del coeficiente de rozamiento es 0,38. b) Para que el cuerpo deslice por el plano inclinado con velocidad constante su aceleración debe ser cero y hay que aplicarle una fuerza paralela al plano contraria a la que produce la aceleración. F´ = m a = 10 kg· 6,63 ms-2 = 66,3 N O también: A partir de la 2ª Ley Newton de la Dinámica ΣFi = 0 => Px – Fr – F´ = 0 de donde: F´= Px - Fr = mg sen α – μ mg cos α = = 10 kg·9,81 ms-2·sen 600 – 0,38·10 kg ·9,81 ms-2·cos 600 = 66,3 N Solución: La fuerza que habría que aplicar sería de 66,3 N. RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación, puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes. Dpto. de Física y Química 2º BCH Curso: 2015/16 IES SIERRA SUR -Valdepeñas de Jaén- FÍSICA Nombre: Fecha: 24/09/2015 NOTA CALI/ORDEN/PRES Caligrafía Orden/Pres ORTOGRAFÍA Grafía PUNTUACIÓN EXPRESIÓN NOTA FINAL Tildes OBSERVACIONES: Respuestas del examen inicial de Física. Instrucciones: a) b) c) d) e) f) Duración: 1 hora y 30 minutos. No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee. Puntuación: Cada cuestión o problema se calificará entre 0 y 2,5 puntos . Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción las respuestas y la capacidad de síntesis. Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables. Penalizaciones: En la preguntas nº 1 y 2 por cada fallo –0,5 puntos. En los problemas nº 3 y nº 4 –0,5 puntos por cada fallo o por poner mal las unidades; -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren y –0,25 puntos por error en los cál culos o por poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos. Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando. 4. Un cuerpo de 500 g se encuentra inicialmente en reposo a una altura de 1 m por encima del extremo libre de un resorte vertical, cuyo extremo inferior está fijo. Se deja caer el cuerpo sobre el resorte y, después de comprimido, permanece en reposo. El resorte tiene una masa despreciable y una constante elástica k = 200 Nm-1. a) Haga un análisis energético del problema. b) ¿Qué distancia se comprimirá? Dato: g = 9,8 Nkg-1. Res. a) La energía potencial gravitatoria del cuerpo respecto a la posición final del muelle comprimido una distancia x es: Ep = mg (h+x) = 0,5 kg·9,81 ms-2 (1+ x) m = 0,4905 (1+x) J Esta energía realiza el trabajo de deformación del resorte y queda almacenada en él como energía elástica (según el principio de conservación de la energía). b) Por lo expuesto en el apartado anterior , a), y teniendo en cuenta el principio de conservación de la energía, podemos escribir: Ep gravitatoria = Ep elástica mg (h+x) = ½ K x 2 4,905 (1+x) J = ½ · 200 Nm-1·x 2 de donde: 100 x 2 - 4,905 x - 4,905 = 0 Se obtienen dos raíces: x = - 0,1983 (se rechaza porque una distancia negativa no tiene sentido físico) x = 0,2474 m, por tanto, la distancia que se comprime el resorte es 24,74 cm. RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación, puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes.
