Física 2º - Sec. 97 Leandro Valle

Guía para
Evaluación
Ciencias Física
INSTRUCCIONES GENERALES:
I.
LEE DETENDIDAMENTE LOS CONCEPTOS DEL TEMA Y EL EJEMPLO
II.
RESUELVE LOS EJERCICIOS DE CADA TEMA CON PROCEDIMIENTO
III.
LA GUÍA DEBERA DE ENTEGARSE RESUELTA EL DÍA DEL EXAMEN EN HOJAS BLANCAS
TAMANO CARTA ENGRAPADAS JUNTO A LA IMPRESIÓN DE LA GUÍA
Velocidad
Para determinar la velocidad de un objeto, lo que necesita saber la distancia recorrida y el tiempo
empleado en recorrer esa distancia. Sin embargo, reordenando la fórmula para la velocidad, v = d / t,
también puede determinar la distancia recorrida o el tiempo que tomó para el objeto que viajar esa
distancia, si conoce la velocidad. Por ejemplo
Formula
Obtienes
Sí tienes….
𝑑
velocidad
Distancia y tiempo
𝑣=
𝑡
distancia
Velocidad y tiempo
𝑑=𝑣𝑥𝑡
𝑑
tiempo
Distancia y velocidad
𝑡=
𝑣
Ejemplo
¿Cuál es la velocidad de un guepardo que recorre 112 metros en 4 segundos?
Buscamos: La velocidad del guepardo
Tenemos: distancia 112 metros
Tiempo:
4 segundos
Formula 𝑣
=
𝑑
𝑡
=
112 𝑚
4 𝑠𝑒𝑔
= 28 𝑚/𝑠𝑒𝑔
1. Un ciclista recorre 60 kilómetros en 3.5 horas. ¿Cuál es la velocidad media del ciclista?
2. ¿Cuál es la velocidad media de un coche que viajaba 300 millas en 5.5 horas?
3. ¿Cuánto tiempo haría falta para que el sonido de un trueno que viaja 1500 metros si el sonido
viaja a una velocidad de 330 m / s?
4. ¿Cuánto tiempo haría falta para que un avión llegue a su destino si viaja a una velocidad media
de 790 kilómetros / hora en una distancia de 4700 kilómetros? ¿Cuál es la velocidad del avión en
millas / hora?
ACELERACIÓN
La aceleración es la tasa de cambio en la velocidad de un objeto. Para determinar la tasa de
aceleración, se utiliza la siguiente fórmula. Las unidades de la aceleración son metros por
segundo por segundo o m / s².
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙−𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
=𝑎=
𝑣2 −𝑣1
𝑡
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Un valor positivo para la aceleración se refiere a la tasa de aceleración, y valor negativo para la
aceleración se refiere a la tasa de desaceleración. La tasa de desaceleración también se llama
desaceleración.
• La fórmula de la aceleración se puede reordenar para resolver otras variables como la
velocidad final (vf) y el tiempo (t).
Ejemplo:
Un Joven con su patineta incrementa su velocidad desde 2 m/s a 10 m/s. ¿Cuál es la aceleración
de joven en su patineta?
1. Mientras viajaba por una carretera un conductor frena de 24 m / seg a 15 m / seg en 12
segundos. ¿Cuál es la aceleración del automóvil? (Recuerde que un valor negativo indica una
desaceleración.)
2. Un paracaídas en un dragster de carreras se abre y se cambia la velocidad del coche de 85 m /
s a 45 m / s en un período de 4.5 segundos. ¿Cuál es la aceleración del dragster?
3. El guepardo, que es el mamífero terrestre más rápido, puede acelerar de 0.0 millas / hr a 70 mi
/ h en 3 segundos.
¿Cuál es la aceleración del guepardo? Da tu respuesta en unidades de mph / seg.
4. El auto deportivo Lamborghini Diablo puede acelerar de 0.0 km / h 99.2 km / h en 4.0
segundos. ¿Cuál es la aceleración de este coche? Da tu respuesta en unidades de kilómetros por
hora / s.
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¿Cuál es la diferencia entre masa y peso?



MASA
La masa es una medida de la cantidad de
materia en un objeto. Masa no está
relacionada con la gravedad.
La masa de un objeto no cambia cuando se
mueve de un lugar a otro.
La masa se mide en gramos o kilogramos.



PESO
El peso es una medida de la fuerza de la
gravedad entre dos objetos.
El peso de un objeto cambia cuando la cantidad
de cambios de fuerzas gravitacionales, como
cuando un objeto se mueve desde la Tierra a la
Luna.
El peso se mide en Newtons o libras.
EJEMPLO:
En la superficie de la Tierra, la fuerza de gravedad que actúa sobre un kilogramo es de 2.22
libras. Entonces, si un objeto tiene una masa de 3,63 kilogramos, la fuerza de la gravedad que
actúa sobre la masa en la Tierra será:
Segunda ley de Newton:
La segunda ley de Newton establece que la aceleración de un objeto está directamente
relacionada con la fuerza en él, e inversamente relacionada con la masa del objeto. Usted
necesita más fuerza para mover o detener un objeto con una gran cantidad de masa (o inercia)
de lo que necesita para un objeto con menos masa.
La fórmula de la segunda ley del movimiento (primera fila de abajo) se puede reordenar para
resolver la masa y la fuerza.
¿Qué quieres saber?
Aceleración (a)
¿Qué es lo que sabes?
Fuerza y masa
Masa (m)
Aceleración y fuerza
Fuerza (f)
Aceleración y masa
Formula que puedes usar
𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑚𝑎𝑠𝑎 =
𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎
𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 = 𝑎𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑥 𝑚𝑎𝑠𝑎
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EJEMPLO:
¿Cuánta fuerza se necesita para acelerar un camión con una masa de 2000 kg a una velocidad
de 3 m / s2?
¿Cuál es la masa de un objeto que requiere 15 N para acelerar a un ritmo de 1,5 m / s2?
Ejercicios:
1. ¿Cuál es la tasa de aceleración de un camión de 2.000 kilogramos si una fuerza de 4200 N se
utiliza para hacer que empiece a moverse hacia adelante?
2. ¿Cuál es la aceleración de una pelota de 0,30 kilogramos que se golpeó con una fuerza de 25
N?
3. ¿Cuánta fuerza se necesita para acelerar a un esquiador de 68 kilogramos a una velocidad de
1,2 m / s2?
4. ¿Cuál es la masa de un objeto que requiere una fuerza de 30 N para acelerar a una velocidad
de 5 m / s2?
ACELERACIÓN DEBIDO A LA GRAVEDAD
Ejemplo:
¿Qué tan rápido va una canica al estar viajando 3 segundos antes de que se caiga?
Es negativo porque la dirección es hacia abajo.
Una canica cayó de un puente y golpea el agua en exactamente 4 segundos. ¿Qué tan alto es el
puente?
1. Un centavo cayó en un pozo de los deseos llega al fondo en 1,50 segundos. ¿Cuál fue la
velocidad en el impacto?
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2. Un lanzador lanzó una pelota de béisbol hacia arriba a 35.8 metros por segundo. ¿Cuál fue la
velocidad del balón en 2,50 segundos? (Tenga en cuenta que, aunque el béisbol sigue subiendo,
la gravedad está acelerando hacia abajo.)
3. En un extraño accidente pero inofensivo, Superman cayó desde lo alto de la Torre Eiffel. ¿A
qué velocidad se desplaza Superman cuando golpeó el suelo 7,80 segundos después de caer?
4. Un globo de agua se deja caer desde una ventana alta y golpeó su objetivo 1,1 segundos más
tarde. Si el globo se soltó de la mano de la persona en -5.0 m / s, ¿cuál fue su velocidad en el
impacto?
Energía cinética y potencial
La energía potencial es la energía almacenada. La fórmula para la energía potencial de un objeto
es: 𝐸𝑝 = 𝑚𝑔ℎ
Donde m es igual a la masa en kilogramos, g es la aceleración de la gravedad, y h es igual a la
altura del objeto. La masa (m) del objeto por la aceleración de la gravedad (g) es el mismo que el
𝑚
peso del objeto en Newtons. La aceleración de la gravedad es igual a 9.8 2
𝑠
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑜𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝑘𝑔) 𝑥 9.8
𝑚
= 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑜𝑏𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝑁)
𝑠2
La energía cinética es la energía del movimiento. La fórmula para la energía cinética de un objeto
1
es: 𝐸𝑐 = 𝑚𝑣 2
2
Donde m es igual a masa en kilogramos y v es igual a la velocidad o velocidad del objeto en
metros por segundo. Para hacer este cálculo, obtenga el cuadrado del valor de velocidad. A
continuación, se multiplica por la masa, y luego, dividir entre 2.
La energía se mide en Joules o Newton-metros.
Ejemplo:
Un niño de 50 kilos y su padre de 100 kilogramos fueron a trotar. Ambos corrieron a una
velocidad de 5 m / seg. ¿Quién tenía más energía cinética?
La energía cinética del niño:
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¿Cuál es la energía potencial de un libro de 10 Newton que se coloca en un estante que es de
2,5 metros de altura?
El peso del libro (10 Newtons) es igual a su masa por la aceleración de la gravedad. Por lo tanto,
puede utilizar simplemente este valor en la fórmula de la energía potencial:
Ejercicios:
Mostrar todos los cálculos. Escribe todos los valores de energía en unidades de joules. Un joule =
un newton • metro
1 ¿Cuál es la energía potencial de una planta en maceta de 2 kilos que está a 1 metro de alto del
suelo?
2 ¿Cuál es la energía cinética de una pelota de 3 kilos que está rodando a 2 metros por
segundo?
3. La energía potencial de una manzana es 6,00 julios. La manzana es 3.00 metros de altura.
¿Cuál es la masa de la manzana?
4. Determinar la cantidad de energía potencial de un libro de 5-newton que se trasladó a tres
estantes diferentes en una estantería. La altura de cada estante es 1 metro, 1.5 metros, y 2
metros.
Densidad
La densidad de una sustancia no depende de su tamaño o forma.
Mientras una sustancia sea homogénea, la densidad será la misma. Esto significa que un clavo
de acero tiene la misma densidad que un cubo de acero o de una viga de acero utilizado para
construir un puente.
𝐹𝑜𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑠: 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
Un mililitro ocupa la misma cantidad de espacio que un centímetro cúbico. Por lo tanto, la
densidad puede ser expresada en unidades de g / ml o g / cm3. Los volúmenes líquidos se
expresan con mayor frecuencia en mililitros, mientras que los volúmenes de sólidos se suelen
expresar en centímetros cúbicos.
La densidad también se puede expresar en unidades de kilogramos por metro cúbico (kg / m3).
Si conoce la densidad de una sustancia y el volumen de una muestra, se puede calcular la masa
de la muestra. Para ello, reorganizar la ecuación anterior para encontrar la masa:
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑥 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑎
Si conoce la densidad de una sustancia y la masa de una muestra, usted puede encontrar el
volumen de la muestra. Esta vez, usted será reorganizar la ecuación de densidad para encontrar
el volumen:
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑
Ejemplo:
¿Cuál es la densidad de un bloque de aluminio con un volumen de 30 cm3 y una masa de 81
gramos?
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𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =
81 𝑔
= 2.70 𝑔/𝑐𝑚3
30 𝑐𝑚3
Ejercicios:
1. Un tapón de goma sólido tiene una masa de 33 gramos y un volumen de 30 cm3. ¿Cuál es la
densidad de la goma?
2. Un trozo de parafina (cera) tiene una masa de 50.4 gramos y un volumen de 57.9 cm3. ¿Cuál
es la densidad de la parafina?
3. Una estatua de mármol tiene una masa de 6200 gramos y un volumen de 2296 cm3. ¿Cuál es
la densidad del mármol?
4. La densidad del hielo es 0.92 g / cm3. Un escultor de hielo ordena un bloque de un metro
cúbico de hielo. ¿Cuál es la masa del bloque? Sugerencia: 1 m3 = 1000000 cm3. Da tu respuesta
en gramos y kilogramos.
Calor especifico
El calor específico se define como la cantidad de energía de calor necesaria para elevar 1 gramo
de una sustancia 1 ° C en la temperatura.
• Los valores de calor específicos se utilizan en la ecuación del calor:
𝑸 = 𝒎𝑪𝒑 (𝑻𝟐 − 𝑻𝟏 )
Donde
Q = Energía en calor en Joules
M = masa en Kilogramos
Cp = Calor especifico en J/kg °C
T2 Y T1 =Diferencia de temperatura
1) Encuentra el cambio en la energía térmica de una silla de madera de 20 kg que se calienta de
15º a 30º si el calor específico de la madera es de 700 J / (kgºC).
2) Encuentra el cambio en la energía térmica de una silla de madera de 20 kg que se calienta de
20º a 55º si el calor específico de la madera es de 700 J / (kgºC).
3) El aire en de un salón tiene una masa de 72 kg y un calor específico de 1010 J / (kgºC). ¿Cuál
es el cambio en la energía térmica del aire cuando se calienta de 15º a 30º?
4) El aire en de un salón tiene una masa de 72 kg y un calor específico de 1010 J / (kgºC). ¿Cuál
es el cambio en la energía térmica del aire cuando se calienta de 20º a 55º?
Ley de Ohm
Formula: P = V*I
P = potencia (watts)
V = Voltaje ( voltios)
I = Intensidad (amperes)
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1. Un foco está enchufado a una toma de corriente. Si el foco tiene una resistencia de 200 ohmios y
la corriente del foco es de 0,6 A, Cuál es el voltaje proporcionada por la toma?
2. Un foco está enchufado a una toma de corriente. Si el foco tiene una resistencia de 210 ohms y la
corriente del foco es de 0,7 A, lo que es el voltaje proporcionada por la toma?
3. Un foco está enchufado a una toma de corriente. Si la bombilla tiene una Resistencia de 190
ohms y la corriente del foco es de 0,6 A, lo que es la tensión proporcionada por la salida?
4. Una plancha eléctrica se conecta a un enchufe de pared tiene una resistencia de 28 ohms. Si la
corriente en la plancha es de 4,0 A, lo que es el voltaje suministrada por la toma de corriente?
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Hoja de respuestas
Preguntas
Velocidad
1
2
3
4
Aceleración
1
2
3
4
Segunda ley de Newton
1
2
3
4
Aceleración debido a la gravedad
1
2
3
4
Energía potencial y cinética
1
2
3
4
Densidad
1
2
3
4
Calor especifico
1
2
3
4
Ley de Ohm
1
2
3
4
Respuestas
17 km/h
55mph
4.5 seg
5.9 h; 490 mph
-0.75 m/s²
-8.9 m/s²
23 mph/s
25 km/h/s
2.1m/s²
83 m/s²
82 N
6 kg
-14.7 m/s
11.3 m/s
-76.4 m/s
-16 m/s
19.6 J
6J
0.204 kg ó 204 g
5, 7.5, 10
1.10 g/cm³
0.87 g/cm³
2.70 g/cm³
920000 g ó 920 kg
210000 J
490000 J
1090800 J
2545200 J
120 v
147 v
114 v
112 v