FISCA QUIROGA GRADO 10° GENERALIDADES PROBLEMAS Problema 1. El milímetro en el sistema métrico, puede clasificarse como: ¿unidad fundamental, unidad derivada o unidad secundaria? Problema 2. Refiriéndonos al nonio longitudinal, determinar: a) 30 divisiones de la reglilla, ¿a cuantas equivalen de la regla? b) 36 divisiones de la regla, ¿a cuantas equivalen de la reglilla? c) si la regla esta dividida en milímetros, ¿Cuáles la diferencia, expresada en centímetros, entre 25 divisiones de la regla y 15 de la reglilla? Problema 3. La reglilla de un nonio tiene 50 divisiones y la regla tiene divisiones cuyo valor es de 0.5 milímetros; determinar la aproximación de dicho nonio. Problema 4. Se desea construir un nonio de aproximación igual a 0,02 milímetros utilizando una regla cuyas divisiones son de 0,4 milímetros. ¿Cuántas divisiones debe tener la reglilla? Problema 5. Hallar el valor del radio de curvatura de un casquete esférico convexo si el radio de la circunferencia que pasa por las tres patas del aparato es de 3,2 centímetros y la altura (AB) mide 1 centímetro. Problema 6. Hallar otra formula para el calculo del radio de curvatura de un casquete esférico convexo en función de: el lado del triangulo equilátero que forman la patas y la altura del casquete. Problema 7. El lado del triangulo equilátero que forman las patas de un esferómetro es de tres centímetros y la altura del casquete medida con el aparato es de 4 milímetros; determinar el radio de curvatura del casquete. Problema 8. En un esferómetro, la regla viene dividida en medios milímetros y el limbo tiene 100 divisiones. ¿Cuál es el valor de cada división del limbo en milímetros? Problema 9. Con un esferómetro se ha medido la altura del casquete esférico de un espejo convexo y resulta que corresponde a 6 unidades de la escala y 50 del limbo. Cada unidad de la escala mide ½ milímetro y el limbo esta dividido en 200 partes, la circunferencia del borde del casquete mide 28,26 centímetros. ¿Cual es el radio de curvatura del casquete? Problema 10. Expresar en millas marinas 9,26 kilómetros Problema 11. Expresar en decametros 1,5 millas marinas. Problema 12. Expresar en centímetros 700 micras. Problema 13. Expresar en unidades Ángstrom 0,00034 centímetros. Problema 14. Reducir a micras 32.846 unidades U. X. Problema 15. Expresar en grados, ángulos cuyo valor en radianes es: 0,5; 1,2; y 3,5. Problema 16. Expresar en radianes, ángulos cuyo valor en grados es: 30; 150; 200; y 720. Problema 17. ¿Qué ángulo en radianes y grados subtiende un arco de 15 centímetros, en una circunferencia de 1,5 metros de radio? Problema 18. ¿Cuánto vale el ángulo sólido alrededor de un punto? Problema 19. En una esfera de 18 centímetros de radio, determinar el valor del ángulo sólido subtendido por superficies de: 32; 96; y 160 centímetros cuadrados. Problema 20. Hallar la resultante del sistema de vectores: A, B y C. CUESTIONARIO DE EVALUACION – capitulo 1 Tipo: verdadero o falso 1. ( ) El año de luz es una unidad de velocidad. 2. ( ) Cada planeta tiene su propio periodo de revolución alrededor del sol. 3. ( ) El movimiento de los planetas en su orbita es completamente uniforme. 4. ( ) El proceso de medición de cualquier magnitud, exige previamente, la fijación de una unidad. 5. ( ) Las magnitudes fundamentales de la mecánica son: longitud, velocidad y tiempo. 6. ( ) El radian es una unidad de carácter angular. 7. ( ) Los ángulos sólidos se miden también en radianes. 8. ( ) La masa es magnitud de carácter escalar. 9. ( ) La velocidad y la fuerza, son magnitudes de carácter vectorial. 10. ( ) La rapidez es una magnitud de carácter vectorial. Tipo: Escogencia múltiple. 1. Los planetas en torno al sol: A- Se desplazan con velocidad uniforme. B- Su velocidad es mayor cuando pasan cerca del sol. C- Su velocidad es mayor cundo pasan lejos del sol. D- Se mueven siempre con movimiento uniforme acelerado. E- Ninguna de las anteriores respuestas. 2. Medir una magnitud, es un proceso que consiste en: A- Pesarla. B- Calcular su valor numérico. C- Encontrar la relación de su valor con otra que se ha elegido como unidad. D- Buscar su longitud. E- Ninguna de las anteriores respuestas. 3. Un patrón en física es: A- Una unidad física. B- El jefe del trabajo. C- Un cuerpo que materializa una unidad. D- No existe tal concepto en física. ENinguna de las anteriores respuestas. 4. Tres personas, A. B y C, al observar un avión en vuelo afirman respectivamente que el avión viaja a: 600, 650, y 800 metros de altura. Estará en lo cierto: A- La persona A. B- La persona B. C- La persona C- D- Ninguna de las tres personas. E- Todas tienen razón. 5. Las magnitudes fundamentales del sistema MKS son: A- Longitud, masa y fuerza. B- Tiempo, longitud y peso. CLongitud, masa y tiempo. D- Velocidad, aceleración y fuerza. E- Ninguna de las anteriores respuestas. Tipo: Problemas numéricos Determinar el valor numérico de las siguientes cuestiones: 1. ¿Qué distancia recorre la luz, en un cincuentavo de segundo? 2. La luz del sol tarda en llegar a la tierra ocho minutos (aproximadamente). ¿Cuál es la distancia que separa al sol de la tierra? 3. La distancia tierra – luna es de 384.000 kilómetros. ¿ a que velocidad debería viajar un cohete o nave espacial para ser el viaje en 60 horas? 4. ¿Cuál es la resultante de dos vectores de 50 y 80 unidades, si sus direcciones forman un ángulo de 60 grados? 6. Calcular la resultante de cuatro vectores, cuyos módulos son respectivamente: 5, 10, 15 y 20 unidades, si sus direcciones son perpendiculares entre si. CINEMATICA PREGUNTAS 1. ¿Existe alguna diferencia entre las expresiones cinemáticas: distancia y desplazamiento? 2. ¿Existe o no, diferencia entre las expresiones: rapidez y velocidad? 3. ¿Cuál es la diferencia entre: velocidad media y velocidad instantánea? 4. Explicar las características de un cuerpo que se halla dotado de movimiento uniforme 5. Si un cuerpo con velocidad uniforme cambia de dirección, ¿se puede decir que esta acelerado? Establezca la diferencia que existe entre la relación de la distancia recorrida y el tiempo: A) En un movimiento uniforme B) En un movimiento uniformemente acelerado. PROBLEMAS 1. Hacer una descripción de las características del movimiento correspondido a los siguientes diagramas, de distancia- tiempo. 2. Un avión realiza un viaje entre varias ciudades conforme lo muestra el dibujo. Si el recorrido total ha empleado un tiempo de 8 horas, se pide determinar: 1) velocidad media escalar. 2) velocidad media vectorial. 3. Un móvil se ha desplazado conforme a la siguiente tabla de valores. T 0 1 2 3 4 5 seg. S 0 3 6 9 12 15 m A) haga una grafica s vs. t del movimiento. B) calcule la pendiente de la grafica y diga a que corresponde. C) sobre el mismo diagrama dibuje dos graficas de las cuales la una corresponda a una velocidad de desplazamiento, dos veces la anterior y la otra mitad. 4. Haga una descripción de las características del movimiento representado por los siguientes diagramas de velocidad contra tiempo. 5.¿Cuál es la velocidad de un móvil, que con movimiento uniforme, a demorado 10 seg. Para recorrer una distancia de 200 centímetros? 6. ¿Qué distancia recorrerá un móvil con movimiento uniforme durante 15 segundos, si marcha la velocidad de 77cm/seg.? 7. ¿A que distancia cayo un rayo, si el estampido del trueno fue oído a los 10 segundos? velocidad del sonido: 340m/ seg. 8. ¿Con que aceleración se mueve un cuerpo si partiendo del estado de reposo, al cabo de 10 segundos lleva una velocidad de 90 cm. /seg? 9. ¿Al cabo de cuanto tiempo, adquiere un móvil la velocidad de 300 cm. /seg., si parte del reposo y su aceleración es de 25 cm./seg? 10. Un móvil con movimiento uniformemente acelerado parte del reposo y permanece 88 segundos en marcha, si la aceleración es de 5 cm./ seg., calcular: A)Velocidad al final del 5 segundo. B) Distancia recorrida en los primeros 8 segundos. Haga una grafica v-t y en base a ella calcule también la distancia recorrida por el móvil. 11. Al cabo de cuanto tiempo un cuerpo que parte del reposo M.U.A. recorrerá 2,56 metros si la aceleración del movimiento es de 16 cm. /seg. 12. Un móvil que parte del reposo con M.U.A. de aceleración igual a 20 cm. /seg. , pasa por el punto B de su trayectoria con una velocidad de 100 cm./seg., y mas adelante en el punto C, su velocidad es de 4 m/seg. Hallar el valor de la distancia BC. 13. Un cuerpo parte con velocidad inicial de 300 cm./seg., y permaneció en movimiento durante 25 segundos, siendo la aceleración de 5 cm./seg., calcular: 1) Velocidad del cuerpo al final de dicho tiempo. 2) Diferencia de velocidad entre los segundos 5 y 20 del movimiento. 14. Un cuerpo que se mueve línea recta con velocidad de 5 m/seg. Empieza a perder velocidad uniformemente, de manera que a los tres segundos solo lleva 2/5 de la que tenia; ¿Cuál es la aceleración negativa de su movimiento? ¿Que velocidad llevara a los 4 segundos de estar en movimiento? 15. Un automovilista marcha a velocidad de 36 Km. /h, si al frenar el vehiculo se detiene el cabo de 20 segundos, determine la aceleración de su movimiento retardado. (Sistema absoluto). 16. Un móvil que lleva la velocidad de 300 cm. /seg., se retarda con aceleración negativa de 8 cm. /seg., calcular: 1) velocidad del móvil a los 15 segundos. 2) distancia que recorre a los primeros 12 segundos de su movimiento. 17. Una partícula a partir del reposo, tiene durante 5 segundos una aceleración constante de 8 cm. /seg., sigue después durante 10 segundos con el movimiento adquirido y finalmente vuelve al reposo por la acción de una aceleración negativa de 0,5 cm. /seg. Calcular la distancia total recorrida por el cuerpo y el tiempo empleado para recorrerla. 18. Un carro parte del reposo y se mueve durante 10 segundos, con aceleración constante de 2 m/seg. Se apaga el carro y continua moviéndose durante 30 segundos con una aceleración negativa de 20 cm. /seg. a causa del rozamiento, finalmente se aplican los frenos y se detiene a los 20 segundos. Calcular la distancia total recorrida por el carro. 19. De lo alto de una torre se deja caer un cuerpo, que gasta 3 segundos para llegar al suelo, calcular la velocidad con que el cuerpo llega al suelo. 20. ¿Cuántos segundos tarda un cuerpo en caer desde una altura de 78,4 metros? 21. Un cuerpo cae libremente, en el punto A de su trayectoria lleva una velocidad de 29,4 m/seg. Y llega al punto B con la velocidad de 49 m/seg. Calcular el valor de la altura AB. 22. Desde un avión se deja caer un cuerpo y dos segundos mas tarde se lanza otro que alcanza al primero, cuando los dos han descendido 122,5 metros. Calcular la velocidad inicial con que fue lanzado el segundo. 23. Un cuerpo fue lanzado verticalmente hacia arriba con la velocidad de 156,8 m/seg., calcular: 1) altura del cuerpo a los10 segundos de haberlo lanzado. 2) tiempo al cabo del cual habrá alcanzado su mayor altura. 24. Un cuerpo fue lanzado hacia arriba y gasto 20 segundos para volver al suelo; hállese la velocidad con que fue lanzado y la altura máxima a que llego. 25. Una esfera elástica cae desde una altura de 78,4 metros, sobre un plano y rebota conservando los ¾ de su velocidad, calcular la altura que alcanzara en el rebote y en el tiempo total que transcurre mientras la esfera choca, por segunda vez con el suelo. CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo 2 Tipo: verdadero- falso 1. ( ) cuando un cuerpo cambia de posición, realiza un movimiento. 2. ( ) En una gráfica de distancia en función de tiempo, se obtiene información acerca de la naturaleza de la verdad. 3. ( ) El área bajo la curva en un diagrama de velocidad en función de tiempo, representa una distancia recorrida. 4. ( ) En un movimiento uniforme, la aceleración es siempre distinta de cero. 5. ( ) Cuando se recorren distancias iguales en los mismos tiempos 6. ( ) En el vació de los cuerpos caen con velocidad, proporcional a su masa. 7. ( ) Todos los cuerpos al caer, lo hacen con la misma aceleración. 8. ( ) Los términos: distancia y desplazamiento con sinónimos. 9. ( ) Cuando un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, emplea mayor tiempo en subir que en bajar. 10. ( ) En la luna, los cuerpos caen más rápidamente que en la tierra. Tipo: escogencia múltiple 1. Cuando en una grafica de una variable en función de otra se obtiene una línea recta que pasa por el origen, significa que: A-Las variables son directamente proporcionales. B- Las variables son inversamente proporcionales. C- Las variables no guardan relación definida. D- Una variable varía con el cuadrado de la otra. E- Ninguna de las respuestas anteriores. Las (4) preguntas siguientes se refieren al grafico adjunto, en el cual se distinguen las secciones: N, M, P y Q. 2. El desplazamiento del cuerpo durante los primeros cuatro segundos fue de: A- 4 metros B- 2 metros. C- 6 metros. D- 0 metros. E- Ninguna de las anteriores respuestas. 3. ¿En que sección del grafico, la velocidad es constante y tiene un valor de 6 m/seg? A- Sección N. B- Sección M. C- Sección S. D- Sección P. ESección Q. 4. ¿Cuál sección del grafico, representa el tiempo durante el cual el objeto estuvo en reposo? A- Sección N. B- Sección M. C- Sección S. D- Sección P. ESección Q. 5. La sección del grafico que representa una velocidad variable es: A- Sección N. B- Sección M. C- Sección S. D- Sección P. ESección Q. Tipo: problemas numéricos 1. Un móvil con movimiento uniformemente acelerado recorrió 2 metros en el primer segundo de su movimiento; ¿que distancia recorrería durante los primeros 5 segundos? 2. Un móvil a partir del reposo, tiene durante 5 segundos una aceleración constante de 8 m/seg., sigue después durante 10 segundos con el movimiento adquirido y finalmente vuelve al reposo por la acción de una aceleración negativa de 16m/seg. Determinar: el tiempo total del movimiento; distancia total recorrida. Ilustrar la solución con una grafica. 3. Un cuerpo que cae libremente lleva en un instante dado la velocidad de 9,8m/seg. ¿Al cabo de cuanto tiempo su velocidad se duplicara? 4. Un cuerpo fue lanzado verticalmente hacia arriba y gasto 10 segundos en subir y bajar; ¿hasta que altura llego? 5. Un cuerpo que cae al pasar por el punto A lleva una velocidad de 29,4 m/seg. y al pasar mas abajo por otro punto B, su velocidad es de 49m/seg. ¿Cuánto vale la distancia AB? MOVIMIENTO EN EL PLANO PREGUNTAS ¿Cuáles son las características del movimiento de la tierra alrededor del sol? ¿Con que velocidad se traslada la tierra? ¿Esta velocidad es constante o variable? Un avión debe dejar caer una bomba sobre un determinado objetivo. ¿Debe dejar caer la bomba: antes de encontrarse sobre el blanco, cuando se encuentra sobre el blanco, cuando ha pasado del blanco? justifique su respuesta. ¿En que unidades debe expresarse la velocidad lineal, en el sistema de medidas M.K.S.? ¿Es correcto expresar una velocidad angular en vueltas por segundo? ¿La aceleración centipetra es una magnitud vectorial o escalar? De las tres ruedas de un triciclo, dos tienen el mismo radio y la tercera tiene un radio mayor: todas las ruedas cuando el pequeño vehiculo se encuentra en movimiento llevan: A) La misma velocidad angular. B) Lamisca velocidad lineal. C) Cada una lleva distinta velocidad lineal y angular. ¿Los electrones que giran en torno al núcleo están dotados de aceleración centipetra? PROBLEMAS. 1. ¿Cómo podrá determinar la altura de un cerro en cuya cima se encuentra UD. Disponiendo solamente de una piedra y un reloj? 2. Un bombardero volando horizontalmente con una determinada velocidad, debe dejar caer una bomba sobre un cierto objetivo; cuando debe lanzar la bomba para que caiga justamente en el blanco: A) Antes del blanco. B) Después de haber pasado sobre el blanco. C) En el momento de pasar sobre el blanco. En todos los casos exponga usted. Las razones de su respuesta. 3. Un avión vuela horizontalmente a 490 metros de altura, marchando a la velocidad de 180km/h. si debe dejar caer una bomba sobre determinado blanco ¿En que posición de su avión debe soltarla para que de en el blanco? 4. Lanzamos dos bolas horizontalmente una con velocidad de 20m/seg. A) ¿Cuál chocar primero con el suelo? B) ¿Chocaran con el suelo las dos bolas a la vez? C) ¿Qué tiempo transcurrirá en cada caso si ambas bolas se han lanzado desde una altura de 50 metros? 5. Una lancha atraviesa un lago de aguas tranquilas a la velocidad de 20 m/seg. : Si el ancho del rió es de 300 metros ¿Cuánto tiempo tarda la lancha en atravesar el río? Si las aguas del río corren a la velocidad de m/seg. ¿el bote empezara el mismo tiempo anterior para atravesar el río? Explique sus respuestas 6. Un proyectil es disparado con una velocidad de 900m/seg. Y un ángulo de 45 grados, determinar por calculo: A) Valor de las velocidades componentes según los ejes horizontal y vertical. B) Altura máxima que alcanza el proyectil. C) Alcance máximo horizontal. 7. Un proyectil es disparado con una velocidad inicial y ángulo de alfa grados. A) Dibuje la trayectoria que seguirá aproximadamente. B) En cuatro puntos distintos que esa trayectoria indique vectorialmente las velocidades en las direcciones horizontal y vertical. 8. Un proyectil es disparado con la velocidad de 490m/seg. Y ángulo de 30 grados para un tiempo de 20 segundos después del disparo determinar: A) Velocidad del proyectil según los ejes vertical y horizontal. B) Velocidad del proyectil en el punto en donde se encuentre. 9. Una lancha con velocidad de 20m/seg. Atraviesa un rió en dirección perpendicular a la corriente, siendo la velocidad de esta de 10 m/seg. Calcula la velocidad de la lancha con respecto a la costa y el tiempo que tarda para cruzar el río si su ancho es de 300 metros. 10. En el problema anterior, ¿Cuánto tardaría la lancha en atravesar el río si las aguas fueran tranquilas? 11. Un avión vuela horizontalmente a 10960 metros de altura, marchando a al velocidad de 360km/h. si el avión debe dejar caer una bomba sobre cierto objetivo, ¿Cuántos metros antes antes de llegar debe dejarla caer para que de en el blanco? 12. Determinar grafica y analíticamente la velocidad resultante de dos velocidades de 50m/seg. Y 30m/seg. Cuando 1) Son de la misma dirección y sentido. 2) Cuando son de la misma dirección y sentido contrario. 3) Cuando forman entre si ángulos de 30, 50, y 80 grados. 13. A una rueda de vehiculo, que tiene 50 centímetros de radio se le hace girar a razón de 120 vueltas por minuto, determinar: 1) Periodo y frecuencia del movimiento. 2) Velocidad lineal o tangencial de un punto del borde de la rueda. 3) Velocidad angular. 14. Un volante tiene 1,5 metros de diámetro y realiza 300 vueltas por minuto, calcular: 1) Velocidad lineal. 2) Velocidad angular, expresada en grd/seg. Y Rad. /seg. 15. El periodo de un movimiento circular uniforme es de 0,2 segundos, determinar las vueltas que el movil da en ¼ de un minuto. 16. Cuantas vueltas por minutos debe dar una rueda de 1,8 metros de diámetro, para que su velocidad lineal sea de 14,13m/seg. 17. La velocidad angular de un torno es de 9,42rad/seg. ¿Cuántas vueltas dará el torno en dos minutos? 18. Una rueda de automóvil que da 600 vueltas por minuto, avanza 25,12 metros en cada segundo. ¿Cuál es el radio de la rueda? 19. Calcular la velocidad tangencial o lineal de un móvil que describe una circunferencia de 20 centímetros en 0,2 segundos. 20. La hélice de un avión da 1200 vueltas por minuto, calcular: 1) Periodo del movimiento. 2) Velocidad angular. 3) Frecuencia. 21. Sabemos que la tierra tarda 24 horas en dar una vuelta alrededor de su eje y que el valor del radio terrestre es de 6.370 kilómetros, ¿con que velocidad lineal gira la tierra? 22. Un móvil recorre una circunferencia de 4 metros de diámetro con movimiento uniforme, dando 15 vueltas cada medio minuto, calcular: 1) Velocidad angular. 2) Velocidad lineal. 3) Aceleración centrípeta. 23. La aceleración centrípeta de un móvil que realiza un movimiento circular uniforme es de 20.000 cm. /seg. ¿Cuál es su velocidad lineal si el radio de giro es de 50 centímetros? 24.Dos poleas de 10 y 30 centímetros de radio respectivamente, se hallan conectadas por una banda, si la polea de radio menor gira a la velocidad de 12 vueltas por segundo, ¿Cuántas vueltas dará la segunda en un minuto? 25. La velocidad de una banda de transmisión es de 6 metros por segundo y conecta dos poleas de 20 y 80 centímetros de radio respectivamente, determinar en vueltas por segundo la velocidad con que gira la segunda polea si la primera da 100 vueltas/seg. 26. Una polea de 20 centímetros de diámetro, comunica su movimiento a otra de 15 centímetros de radio, por medio de una banda de transmisión, calcular: 1) Si la primera polea da 1.500 vueltas por minuto, ¿Cuántas dará la segunda en tres minutos? 2) ¿Cuál será la frecuencia del movimiento de la primera polea y cual el periodo de la segunda? 3) Con los datos anteriores hallar la velocidad con que corre la banda. 4) Hallar la velocidad angular de las dos poleas, en Rad. /seg. CUESTIONARIO DE EVALUACION – capitulo 3 Tipo: verdadero- falso 1( ) Cuando un cuerpo se halla sometido simultáneamente a la acción de dos movimientos, cada movimiento se cumple independientemente del otro. 2. ( ) Cuando un proyectil se dispara horizontalmente, su trayectoria es de carácter parabólico. 3. ( ) En un disco que gira, todos sus puntos tienen igual velocidad angular y diferente velocidad lineal. 4. ( ) El periodo de un movimiento circular es directamente proporcional al valor de la frecuencia. 5. ( ) La aceleración centrípeta no es una magnitud vectorial. Tipo: Escogencia múltiple 1. El valor equivalente en radianes, de un ángulo de 50 grados es: A- 0,5. B- 1,5. C- ¼ D- 2.E- Ninguna de las respuestas anteriores 2. Una bicicleta tiene ruedas de distinto radio y un ciclista la utiliza para recorrer una distancia dada. Al moverse la bicicleta: A-La rueda de mayor radio lleva mayor velocidad angular. B- La rueda de menor radio lleva menor velocidad lineal. C- Ambas ruedas llevan la misma velocidad angular. D- Ambas ruedas llevan la misma velocidad lineal. E- Ninguna de las anteriores respuestas. 3. Dos objetos son lanzados desde el borde de una mesa, con diferentes velocidades horizontales: A- Llega primero al suelo el objeto lanzado con mayor velocidad. BLlega primero al suelo el objeto lanzado con menor velocidad. CLos dos objetos emplean diferente tiempo para llegar al suelo. DLos objetos llegan al suelo al mismo tiempo. E- Ninguna de estas respuestas. Tipo: Problemas numéricos 1. Una bola de golf se lanza horizontalmente desde un tee elevado, con velocidad de 20m/seg. Y toca al suelo 2 segundos mas tarde. ¿Cuánto ha descendido verticalmente? ¿Cuánto ha avanzado horizontalmente? 2. Un bombardero que vuela horizontalmente a la altura de 490 metros, y a la velocidad de 360 Km. /h. debe bombardear un cierto objetivo. ¿Bajo que condiciones debe dejar caer la bomba, para dar en el blanco? 3. Un mortero de trinchera dispara un proyectil con Angulo de 37 grados y velocidad inicial de 60m/seg. ¿Hasta que altura se eleva el proyectil y cual será su alcance horizontal? 4. Un volante de 50 centímetros de diámetro realiza 180 revoluciones por minuto. Determinar: velocidad angular y velocidad lineal. DINAMICA PREGUNTAS ¿Qué propiedad de la materia hace necesaria la acción de una fuerza para modificar el estado de un cuerpo? Dos cuerpos se encuentran en sendas cajas negras y queremos establecer cual de las cajas tiene el objeto de mayor masa. ¿Qué podríamos hacer para resolver la cuestión sin necesidad del empleo de una balanza? Un mismo cuerpo se deja caer en la tierra y también el la luna. ¿En donde desciende más el cuerpo durante el mismo tiempo? Justifique su respuesta. En un campeonato de salto alto, ¿en donde se obtendrán mejores marcas, en la tierra o en la luna? ¿Por qué? Un libro se coloca sobre una mesa o sobre la mano de un estudiante. ¿Qué fuerzas obran sobre el libro? ¿Hay fuerzas de acción y reacción? Un patinador en pista de hielo se quedo quieto en un momento dado; para salir del estado de reposo, resolvió resolvió quitarse el saco y arrojarlo. ¿Fue buena la solución? ¿Es posible en esta forma salir del reposo? ¿Qué ley física se esta cumpliendo? PROBLEMAS 1) Expresar en dinas, una fuerza de 0,5 néwtones 2) Expresar en newton, una fuerza de 2.000.000 de dinas. 3) Expresar en dinas, una fuerza de 4 Kg.-f. 4) Expresar en Kg.-f, una fuerza de 4.900 dinas. 5) Expresar en Kg.-f y newton, una fuerza de 588.000 dinas. 6) ¿Cuál es la diferencia en newton, entre una fuerza de 0,8 Kg.-f y 25.000 dinas? 7) Expresar en gr.-f, una fuerza de 6,68 newtons. 8) Expresar en dinas y newtons, una fuerza de 78.400 gr.-f. 9) ¿Qué fuerza debe actuar sobre un cuerpo de 10 gramos de masa, para comunicarle una aceleración de 20 cm. / seg.? 10) ¿Qué aceleración comunicara una fuerza de 1.200 dinas, al obrar sobre un cuerpo de 10 gramos de masa? 11) ¿Qué masa tiene un cuerpo, al que una fuerza de 6.000 dinas, le imprime la aceleración de 30 cm. /seg? 12) ¿Qué masa en kilogramos tiene un cuerpo, al que una fuerza de 18.000 dinas, le comunica la aceleración de 0,09 cm. /seg? 13) ¿Con que fuerza, expresada en newtons, se debe obrar sobre un cuerpo de 2,5 kilogramos de masa para comunicarle la aceleración de 0,5m/seg? 14) ¿Qué masa, expresada en kilogramos debe tener un cuerpo, al que una fuerza de 5kg-f le imprime la aceleración de 20m/seg? 15) Determinar la fuerza que se debe aplicar a un cuerpo, de 7 kilogramos de masa, para comunicarle de la aceleración de 4,5m/seg. Realizar el problema en los dos sistemas de medidas. 16) Calcularla velocidad final que adquiere un cuerpo de 100 gramos de masa, si sobre el se aplica en forma constante, una fuerza de 19.600 dinas, durante 12 segundos. 17) Con la fuerza de 2 kilogramos, se actuó durante 10 segundos, sobre un cuerpo que adquirió la velocidad final de 50m/seg. Calcular la masa del cuerpo en kilogramos. 18) Con una determinada fuerza que actúa sobre un cuerpo de 150 gramos de masa; si la fuerza obra durante 10 segundos y el cuerpo en ese tiempo recorre una distancia 200 centímetros, se pide calcular el valor de la fuerza, en dinas. 19) ¿Qué fuerza se debe aplicar a un cuerpo de 1,4 kilogramos de masa, para comunicarle una aceleración de 350cm/seg? 20) Una fuerza de10 newtons, actúa constantemente sobre un cuerpo de 0,5 kilogramos de masa, durante un tiempo de 4 segundos. Calcular la velocidad y el campo recorrido por el cuerpo al final de dicho tiempo. 21) ¿Qué fuerza expresada en newtons, debe aplicarse a un cuerpo para desplazarlo 4 metros, en un tiempo de 10 segundos, sabiendo que la masa del cuerpo es de 100 kilogramos? 22) Por la acción de los frenos, un carrito de juguete, cuya masa es de 0,02 kilogramos y que se mueve con una velocidad de 600cm/seg. Se logar detener al cabo de 10 segundos; con que fuerza retarda si han obrado los frenos. 23) Una locomotora de 80.000 kilogramos de masa, parte del reposo y a los 10 segundos, lleva una velocidad de 36km/h. Hallar: 1) La aceleración del movimiento. 2) La fuerza que causa el movimiento, expresada en kilogramos. 24) Un bólido de 8 kilogramos de masa, atraviesa en un minuto la atmósfera terrestre y su velocidad primitiva que era de 1.200m/seg. Se redujo a 600m/seg. ¿Qué resistencia media encontró en la atmósfera? Expresar el resultado en unidades de sistema práctico. 25) Una locomotora de 600 kilogramos de masa marcha con velocidad de 72km/h; si al frenarla se detiene a un kilómetro de distancia, se pregunta por la fuerza que opusieron los frenos a su movimiento. 26) Dos cuerpos cuyas masas respectivas son de 30 y 40 gramos, están asegurados a los extremos de un cordón muy fino, que pasa por la garganta de una polea; si las dos masas se dejan libres, determínese la aceleración del movimiento resultante. 27) ¿Con que velocidad se retrocede un fusil de 4.000 gramos de masa, si la bala que dispara tiene una masa de 20 gramos, y sale con la velocidad de 50m/seg? 28) Es el momento o cantidad de movimiento magnitud escalar o vectorial? 29) Una fuerza de 30 dinas actúa sobre un cuerpo de 3 gramos de masa, durante un tiempo de 2 seg. ¿Qué impulso le comunica? ¿Qué cantidad de movimiento adquiere el cuerpo? 30) ¿Qué densidad tiene un cuerpo si 300 gramos- masa de esta, ocupan un volumen de 60 centímetros cúbicos? 31) La densidad de un cierto material es de 2,5gr/cm. cúbicos. ¿Que volumen ocuparan 75 gramos-masa de este cuerpo? 32) Un cuerpo pesa 200 gramos y ocupa un volumen de 40 centímetros ¿Cuál es el peso específico de este cuerpo? 33) Un ladrillo tiene las siguientes dimensiones: largo 20 centímetros, ancho 10 y altura 8 centímetros. ¿Cuál es el peso de este ladrillo, si su peso específico es de 2,8gr/cm. Cúbicos? 34) Un cuerpo de 40gr-m, se ata de un cordel de 1,2 metros de longitud y se imprime un movimiento circular uniforme, cuya velocidad lineal es de 80cm/seg. Calcular el valor de la fuerza centrípeta del movimiento. 35) Un cuerpo de 150g-m, se amarra a un hilo de 80 centímetros de largo; si la masa se hace girar a la velocidad de 40 vueltas por segundo, ¿Qué tensión experimenta el hilo a causa de la fuerza centrípeta desarrollada? 36) Un automóvil que tiene una masa de 1.000 kilogramos y que marcha a la velocidad de 50kg/h. recorre una curva de 300 metros de radio, ¿Qué fuerza centrípeta debe obrar par evitar que el vehiculo siga la dirección de la tangente? 37) ¿Con que velocidad mínima se debe hacer girar en un plano vertical, un baso que contiene 40 gramos de agua, atado a un cordel de un metro de l argo para que el agua no se derrame cuando ocupa la posición mas alta posible? 38) Una piedra cuya masa es de 500 gramos esta atada al extremo de una cuerda de 1,2 metros; si a la piedra se imprime un movimiento circular uniforme de manera que ejecute 120 vueltas por minuto, se pide calcular: 1) Valor de la fuerza centrípeta. 2) Si el cordel se rompe cuando experimente una tensión mayor de 392 newtons, ¿Qué velocidad angular máxima se debe dar a la masa, para que le rompimiento de la cuerda no tenga lugar? 39) ¿Cuál debe ser el ángulo de peralte de una curva de 30 metros de radio que es recorrida por un ciclista a la velocidad de 20 Km. /h.? CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo IV Tipo: Verdadero o falso 1. ( ) El peso de un cuerpo nunca cambia. 2. ( ) La fuerza es la causa de los movimientos y de sus variaciones. 3. ( ) La unidad de fuerza en el sistema M.K.S es la dina. 4. ( ) Si sobre un cuerpo no actúa la fuerza externa, el cuerpo permanece en el estado en que se encuentra. 5. ( ) En el tercer principio de newton, las fuerzas de acción y reacción se aplican al mismo cuerpo. 6. ( ) El producto de la fuerza por el intervalo de tiempo durante el cual obra, define la magnitud impulso. 7. ( ) La cantidad del movimiento y el momentum se refiere a la misma magnitud física. 8. ( ) El momentum es un a magnitud de carácter vectorial. 9. ( ) Densidad y peso especifico son expresiones equivalentes. 10. ( ) La masa de un cuerpo, según la teoría relativista no se conserva constante. Tipo: Escogencia múltiple 1) Dos masas de 10 Kg. cada una, se hallan separadas cada una por la distancia de un metro; si la distancia se hace diez veces menor, la fuerza de atracción entre las masas se hace: A- 10 veces mayor, B- 10 veces menor. C- 100 veces mayor. D- La fuerza no cambia. E- Ninguna de las anteriores. 2) Un cuerpo que se mueve en una superficie horizontal lisa a la velocidad de 20m/seg. Se detiene: A- A los 20seg. B- A los 10 seg. C- Cuando halla recorrido dos metros. D- El cuerpo no se detiene. E- Ninguna de las anteriores. 3) La fuerza de un newton, equivale a : A- 100 dinas. B- 1.000 dinas. C- 10.000 dinas. D- 100.000 dinas. ENinguna de las anteriores. 4) El peso de un cuerpo: A- Es mayor en la luna que en la tierra. B- Es mayor en la tierra que en la luna. C- Es el mismo en la tierra que en la luna. D- En la luna los cuerpos no pesan. E- Ninguna de las anteriores. 5) Para imprimir verticalmente hacia arriba a un cuerpo de 10 gramos de masa, aceleración de 0,04m/seg. Es necesaria una fuerza de: A- 10 dinas. B- 100 dinas. C- 9.000 dinas. D- 100.000 dinas. ENinguna de las anteriores. Tipo: Problemas numéricos 1. ¿Cuál es la masa de un cuerpo, cuyo peso es de 5 newtons? 2. ¿Con que fuerza atrae la tierra, a un cuerpo cuya masa es de 10 kilogramos? 3. ¿Con que aceleración desciende un bloque por un plano inclinado de ángulo (@)? ¿Tiene alguna influencia el valor de la nasa del cuerpo? 4. Una fuerza horizontal constante de 24 newtons, actúa sobre un cuerpo situado en un plano horizontal liso. El cuerpo parte del reposo y se observa que se desplaza 75 metros durante un tiempo de 5 segundos. Determinar: a) masa del cuerpo. b) si la fuerza deja actuar al cabo de 5 segundos, ¿Cuánto avanzara el cuerpo en los siguientes 5 segundos? 5. Dos fuerzas de 10 y 15 newtons, cuyas direcciones forman un ángulo de 37 grados, actúan sobre un cuerpo cuya masa es de 0,5 kilogramos, durante un tiempo de 10 segundos. ¿Qué distancia avanza un cuerpo en el tiempo de movimiento? ESTATICA PREGUNTAS ¿En que se basa el aparato llamado dianometro y para que se usa? ¿Podría considerarse la estática como un caso especial de la dinámica? ¿En tal caso, como se justifica su respuesta? Al trasladar el punto de aplicación de una fuerza en la dirección de ella ¿se alterara el efecto que la fuerza pueda producir? Aplicando el principio de la descomposición de una fuerza en componentes rectangulares, ¿se podrá hallar la resultante de los diferentes casos que hemos tratado? Ha oído usted mencionar la expresión “momuntum”. ¿Tiene esta expresión algo que ver con la noción de”momento” estático? ¿Por que razones puede variar la posición del centro de gravedad de un sistema cualquiera? ¿Qué precauciones se deben tomar, cuando se viaja en un bus, para asegurar una buena posición estable? PROBLEMAS 1) Representar gráficamente a cada escala libremente elegida, las siguientes fuerzas: 1) Un peso de 25 kilogramos. 2) Una fuerza horizontal de izquierda a derecha de 10 newtons. 3) Una fuerza vertical hacia arriba de 4.900 dinas. 2) Dos vectores miden respectivamente 3,5 y 7 centímetros; ¿Cuáles son las intensidades delas fuerzas que ellos representan, sabiendo que se ha utilizado una escala de dos centímetros, por cada tres newtons? 3) Hallar grafica y analíticamente, la resultante de dos fuerzas de 50 y 30 newtons: a) si obran en la misma dirección y sentido. B) si obran en la misma dirección y sentido contrario. 4) Hallar grafica y analíticamente la resultante de dos fuerzas de 40 y 60 newtons aplicadas a un punto común: a) cuando obran en La misma dirección y sentido. B) cuando forman ángulo de 90 grados. C) cuando forman Angulo de 60 grados. 5) Determinar grafica y analíticamente, la resultante de dos fuerzas de 50 y 30 newtons: a) cuando obran en la misma dirección y sentido contrario b) cuando forman ángulos de 30, 50, 70, y 80 grados. 6) Hallar grafica y analíticamente, la resultante de dos fuerzas, aplicadas a un mismo punto, de 50 newtons cada una y que forman entre si un ángulo de 120 grados. 7) Las rectas de acción de tres fuerzas concurrentes forman entre si, ángulos iguales de 120 grados; si la intensidad de cada una de las fuerzas es de 10 newtons, se pide: representar gráficamente este sistema de fuerzas y hallar esta resultante, grafica y analíticamente. 8) Determinar gráficamente, por el sistema de polígono de fuerzas, la resultante de cuatro fuerzas concurrentes cuyos valores representativos son: 50, 60, 20 y 30 newtons y que forman entre si, ángulos de: 45, 50 y 70 grados. 9) Determinar gráficamente, la resultante de cuarto fuerzas de igual valor, que tienen e mismo punto de aplicación y son perpendiculares entre si. 10) Sobre un punto actúan dos fuerzas de 50 y 30 newtons, que tienen como resultante una fuerza de 70 newtons. Determinar grafica y analíticamente el valor del ángulo que forman las dos fuerzas. 11) En el vértice A de un rectángulo ABCD cuyos ledos miden: AB, 6 centímetros y AD 8 centímetros, se aplican tres fuerzas: una de 7 dinas según AD otra de 8 dinas según AC y otra 3 dinas según AB. Hallar gráficamente el valor de la resultante. 12) Una fuerza de 80 newtons resolverá en dos componentes normales, siendo de 40 grados, el valor del grado que de una de las componentes forman con la resultante. 13) Sobre un plano inclinado de 30 grados, se ha colocado un cuerpo que pesa 3000 newtons. Determinar grafica y analíticamente, el valor de las fuerzas con que el cuerpo tiende a bajar por el plano y el de la fuerza que el cuerpo ejerce sobre el plano. 14) Sobre un plano inclinado se ha colocado un cuerpo que pesa 500 newtons: si e cuerpo tiende a rodar sobre el plano, con la fuerza de 320 newtons, ¿Cuál será la fuerza que el cuerpo ejerce sobre el plano? 15) Dada la fuerza de 70 dinas descomponerla en dos fuerzas, de manera que la magnitud de una de ellaza 35dinas y forme con el resultante un ángulo de 40 grados. 16) Descomponer una fuerza de 100 kilogramos en dos fuerzas concurrentes, que satisfagan las siguientes condiciones: a) Que las intensidades de los componentes tengan como valores respectivos: 100 y 40 kilogramos. B)Que una de las componentes tenga un valor de 60 kilogramos y forme con la resultante un ángulo de 60 grados. C) Que las componentes, que formen con la resultante ángulos de 35 y 70 grados. 17) En el extremo libre de un hilo se suspende un cuerpo que pesa dos kilogramos; con la ayuda de un hilo se aplica una fuerza de dirección horizontal hacia la derecha, de manera que el hilo de suspensión formen con la dirección vertical ángulos de: 45, 60 y 30 grados. Determinar el valor de la fuerza en dirección horizontal, en los tres casos. 18) Los puntos de aplicación de dos fuerzas oblicuas, distan entre si, 6 centímetros: si las fuerzas tienen como valor 50 y 30 newtons respectivamente y sus direcciones forman con la recta que une los puntos de aplicación, ángulos de 50 y 60 grados, se pide determinar el valor de la resultante, grafica y analíticamente. 19) Los puntos de aplicación de dos fuerzas paralelas de igual dirección y sentido, distan de 18 centímetros: si las fuerzas tienen como valor 270 y 810 dinas, calcular: magnitud y punto de aplicación de la resultante. 20) Deacuerdo al esquema de fuerzas que se presenta en la figura, determinarel valor de la resultante y su correspondiente punto de aplicación. 21) Cuatro fuerzas paralelas de mismo sentido cuyos valores son: 2, 3, 4 y 6 newtons, tienen como puntos de aplicación A, B, C y D. Determinar el valor de la fuerza resultante y su punto de aplicación, sabiendo que los puntos a donde se hallan aplicadas distan, 10, 5 y 5 centímetros respectivamente. 22) Los puntos de aplicación de dos fuerza paralelas de sentido contrario cuyos valores son de 20 y 5 newtons respectivamente, distan entre si 12 centímetros; determinar el valor de la fuerza resultante y su correspondiente punto de aplicación. 23) Una de 15 dinas descomponerla en dos componentes paralelas del mismo sentido, de manera que los puntos de aplicación de las componentes disten 8 y 2 centímetros respectivamente, del punto de aplicación de la fuerza resultante. 24) A una arista de una lamina plana y cuadrada, de lado igual a tres centímetros, se pega la base de un triangulo isósceles hecho del mismo material, si este ángulo tiene la misma base y altura también de tres centímetros, se pide calcular el centro de gravedad de la figura resultante. (Cada centímetro cuadrado de la lámina pesa 4 gramos) CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo v Tipo: Verdadero o falso 1. ( ) El efecto de una fuerza acusa, no depende del punto que en que esta se aplique. 2. ( ) El punto de aplicación de una fuerza se puede desplazar en su dirección sin cambio de efecto. 3. ( ) La resultante de fuerzas paralelas, es paralela a las componentes. 4. ( ) El momento estático es el momento vectorial. 5. ( ) En algunos casos, el centro de gravedad de un cuerpo se encuentra fuera de el. 6. ( ) El centro de gravedad de un triangulo se encuentra en el corte de las bisectrices de los tres ángulos. 7. ( ) Una esfera sobre una superficie plana tiene equilibrio inestable. 8. ( ) La estabilidad de un cuerpo depende también de la base de sustentación. 9. ( ) El dinamómetro es un aparato para medir fuerzas. 10. ( ) Con e potenciómetro también se pueden medir fuerzas. Tipo: Escogencia múltiple 1. La primera condición de equilibrio queda satisfecha, cuando: A- La resultante de las fuerzas es distinta de cero. B- Cuando la resultante de las fuerzas es igual a cero. C- Cuando las fuerzas que se aplican son de la misma dirección. D- Cuando la suma de momentos es mayor que cero. E- Ninguna de las anteriores. 2. La segunda condición de equilibrio queda satisfecha, cuando: A-La suma de momentos es mayor que cero. B- Cuando la suma de momentos es igual a cero.C- Cuando los momentos tienen e mismo sentido. D- Cuando la suma de momentos es mayor que cero. ENinguna de las anteriores. 3. El producto de una fuerza por un brazo, define: A- El momento estático. B- La cantidad de movimiento. C- El impulso. D- El momentum angular. E- Ninguna de las anteriores. 4. En el sistema M.K.S la fuerza se expresa en: A- Dinas. B- Newtons. C- Kg.-f. D- gr.-f. E- Ninguna de las anteriores. 5. Se entiende por par de fuerzas o culpa: A- Dos fuerzas de igual modulo. B- Dos fuerzas de la misma dirección. C-. Dos fuerzas de la misma dirección, igual modulo y sentido contrario. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: Problemas numéricos 1. Un cuerpo que pesa 100 n pende de un hilo. ¿Cuál es la tensión del hilo? 2. Un cuerpo que pesa 50 n pende de dos hilos que forman con la horizontal ángulos de 30 y 60 grados respectivamente. Calcular la tensión de las cuerdas. 3. Dadas tres fuerzas de 200, 300 y 155 N, cuyas direcciones forman respectivamente, ángulos de 105 y 9 grados. Hallar la resultante por el método de la descomposición rectangular. 4. Hallar la resultante y el correspondiente punto de aplicación de dos fuerzas paralelas cuyos puntos de aplicación están separados por la distancia de 80 centímetros, siendo: f1= 12 unidades. F2= 30 unidades. TRABAJO, POTENCIA Y ENERGIA Preguntas ¿Cuándo una persona se pasea con un saco de viaje en su mano, ¿realizara bajo? Justifique su respuesta. ¿La velocidad con que se realice un trabajo, hace variar el valor de este? Analice la siguiente definición de trabajo y diga si su significado es correcto: se efectúa trabajo por una fuerza sobre un objeto, si una componente no cero de la fuerza, actúa en la dirección del movimiento del cuerpo. El kilovatio-hora es unidad: potencia, trabajo, energía, carga eléctrica. Cite tres ventajas y tres desventajas del razonamiento. Cuando una bola se deja una superficie, no rebota tan alto como el punto del cual se ha dejado caer. ¿Este hecho demuestra que la ley de conservación de la energía no siempre se cumple? Investigue si existe o no; diferencia entre: energía potencial y energía potencial elástica. ¿La formula para su calculo es la misma? ¿De las maquinas que se han estudiado funcionan algunas en el organismo humano? ¿Cuáles? ¿Qué importancia le atribuye usted, a la invercionde la rueda? ¿Cuáles son las maquinas de mayor eficiencia que usted conoce? ¿Cuál seria la maquina ideal? PROBLEMAS 1) Un cuerpo cuyo peso es de 19,6 newtins. Se levanto a una altura de 3 metros. Calcular el trabajo realizado, expresándole resultado en unidades de los dos sistemas de unidades. 2) Un hombre elevo 3.000 ladrillos de 1.500 gramos de peso cada uno, a la altura de 10 metros. Hállese el trabajo realizado por el hombre, expresado en julios. 3) Una bomba eleva 350 litros de agua a 12 metros de altura, cada 7 minutos. Calcular el trabajo realizado e 42 minutos. 4) Si una grúa realizo un trabajo de 540.000 kilográmetros al elevar una piedra a 6 metros de altura, calcúlese en newtons el peso de la piedra. 5) Un bloque de piedra es rastrado por una fuerza de 80 kilogramos, calcular el trabajo realizado al recorrer 100 metro, teniendo en cuenta que la dirección con la fuerza forma con la horizontal un ángulo de 60 grados. 6) Un hombre sube de una vez, al segundo piso de una casa, un peso de 80 kilogramos, en tanto que un muchacho necesita hacer tres viajes para subir el mismo peso. ¿Cuál de los dos realiza el mayor trabajo? 7)Un carbonero sube 50kilogramos de carbón a un edificio de seis pisos; si la altura media de cada piso es de 4 metros, se pide calcular el trabajo realizado, expresado el resultado en kgm. Y julios. 8) Con una grúa se elevan 375 kilogramos, de tierra, cada minuto y medio a la altura de 45 metros. Calcular: trabajo realizado en cada elevación expresada en julios, potencia de la grúa en HP. 9) Un ascensor que pesa 600 kilogramos, transporta 5 personas de 70 kilogramos de peso medio, cada una, a la altura de 25 metros, empleando un tercio de minuto calcular: 1. trabajo realizado en kgm; 2. potencia en el motor HP. 10) Cuantos ladrillos de 600 gramos de peso cada uno, elevara un hombre a la altura de 2.5 metros, durante 10 segundos, si la persona tiene una potencia de 1.470 julios/seg. 11) Un motor cuya potencia es de 1/5 HP trabaja durante 15 minutos ¿Qué trabajo realiza? Desde el resultado en julios. 12) Una grúa eleva un cuerpo que pesa dos toneladas a la altura de 20 metros en 20 segundos. ¿Cual es la potencia en julios/seg. Y kw, del motor que acciona la grúa? 13) Una bomba cuya potencia es de 5 HP de emplea para elevar agua de un pozo de 40 metros de profundidad. ¿Cuántos litros subirá la bomba por ahora? 14) El motor que acción una bomba tiene como potencia de 29,4 kw ¿en cuantos segundos se levaran con esa bomba 200 litros de agua a una altura de 50 metros? 15) Determinar el coeficiente de rozamiento en los siguientes casos: a) un cabalo arrastra una piedra que pesa 600 kilogramos y un dianomerto situado entre piedra y caballo maraca 12 kilogramos; b) para arrastrar un cajón que pesa 50 kilogramos precisa la acción de una fuerza de 8 kilogramos. 16) En un trineo que pesa 80 kilogramos, viajan tres personas, cuyo peso medio es de 70 kilogramos. Si el coeficiente de rozamiento tiene un valor de 0,01 determínese la fuerza de arrastrar el trineo con su tripulación. 17) cuanto pesa un cuerpo, si para arrastrarlo sobre una superficie horizontal es necesario hacer una fuerza de 60 kilogramos. Coeficiente de rozamiento 0,23. 18) Calcular la energía con que sale un proyectil de 40 gramos de masa, si al dispararlo se le imprime una velocidad inicial de 490m/seg. 19) Un cuerpo de 3 kilogramos de masa cayó de una altura de 78,4 metros. Calcular la energía con que el cuerpo llego al suelo. 20) con que velocidad debe lanzarle una piedra de 0,4 kilogramos de masa, para imprimirle una energía cinética de 5 julios. 21) De una altura de 60 metros se deja caer un saco de cemento de masa igual a 60 kilogramos. ¿Cuál será su energía total y cual la cinetica, cuando el saco de cemento ha bajado 1/3 de altura? 22) Una bala de 30 gramos de masa es disparada con una velocidad horizontal de 500m/seg. Si la bala atraviesa un poste de madera cuyo espesor es de 15 centímetros, calcular la velocidad con que sale la bala del poste sabiendo que la resistencia que le opone es de 500 kilogramos. 23) Un cuerpo pesa 50 newtons y se mueve con la velocidad uniforme de 20m/seg. ¿Qué distancia alcanzara a recorrer sobre una superficie horizontal que le presenta un roce cuyo coeficiente vale 0,2? 24) Un cuerpo que tiene una masa de 200 gramos se deja caer de un avión; si el cuerpo emplea 4 segundos para llegar al suelo, calcúlese la energía con que llega. 25) Sobre un cuerpo de 20 gramos de masa actúa una fuerza e 0,2 kilogramos durante 10 segundos, calcular: 1. el trabajo realizado por la fuerza 2. La energía cinética del cuerpo en el momento en que deja de actuar la fuerza. 26) Dibujar y clasificar en su género correspondiente, las siguientes clases de palancas: pedal, remo, tijeras, tenazas, alicates, pinzas para hielo, antebrazo y corta pan. Una palanca de primer genero mide 120 centímetros, pesa 10 kilogramos y tiene su punto de apoyo a 40 centímetros del extremo en que se considera aplicada una fuerza de 300 kilogramos. Determinar la fuerza necesaria para establecer el equilibrio, si la palanca se considera en primer lugar como matemática y en segundo como física. 27? En los extremos de una palanca de primer género, que pesa 8 kilogramos, penden dos pesos de 4 y 12 kilogramos respectivamente. ¿Dónde se encuentra el punto de apoyo, si la palanca mide 60 centímetros y se encuentra equilibrada? 28) Una palanca de segundo genero tiene a 30 centímetros del punto de apoyo una resistencia de 100 kilogramos ¿Qué largo debe tener la palanca si una fuerza de 64 kilogramos establece el equilibrio? la palanca pesa 8 kilogramos. 29) una palanca de tercer genero mide un metro y pesa 400 gramos; si a 60 centímetros del punto de apoyo se hace una fuerza de 500 gramos, ¿Qué resistencia se podrá equilibrar? 30) Una palanca sin peso esta sometida a la acción de las siguientes fuerzas: a la derecha y a partir del punto de apoyo: 120 gramos a 20 centímetros; 80 gramos a 24 centímetros y 20 gramos a 30 centímetros; a la izquierda 200 gramos a 25 centímetros y 40 gramos a 30 centímetros ¿Qué fuerza se debe aplicar y a que lado del apoyo, a 20 centímetros de distancia para restablecer el equilibrio? 31) Que fuerza será necesaria para equilibrar una resistencia de 600 gramos, con el empleo de un aparejo factorial de 6 poleas. 32) ¿Con cuantas poleas hay que construir un aparejo factorial parta levantar con una fuerza de 15 kilogramos una carga de 190 kilogramos, si la armadura inferior pesa 6kilogramos y cada una de sus poleas 2kilogramos? 33? En una polea diferencial el valor de los radios: R y r es de 40 y 8 centímetros respectivamente. Calcular la fuerza necesaria para equilibrar resistencias de: 800, 1.200, y 2.000 gramos. 34) ¿Qué ventaja o desventaja presenta el hecho de que en una polea diferencial la diferencia del los radios de la doble polea fija sea grande o pequeña? ¿Qué ocurriría si los radios fueran iguales? 35) Un torno tiene como radios: 40 y 10 centímetros respectivamente. ¿Qué fuerza será necesaria para equilibrar con esta maquina resistencias de: 200, 500, 800 y 3.000 gramos? 36) Un plano inclinado tiene un largo de 150 centímetros y 30 centímetros de altura; si se coloca sobre el plano una resistencia de 200 kilogramos, determínese la fuerza que paralelamente al plano permitirá establecer la condición de equilibrio. 37) A un camión de 2 metros de altura se desea subir por medio de un plano inclinado una resistencia de 500 kilogramos; si la fuerza que se desea hacer es de 200 kilogramos, ¿Qué ángulo debe formar el plano? 38) Sobre un plano inclinado de ángulo variable se tiene equilibrado un peso de 1.000 gramos haciendo la fuerza con un cordón que puede resistir una tensión de 50 gramos. Calcular la relación que debe existir entre la altura y la longitud del plano para que se rompa el cordón. Despréciese el roce. 39) En el problema anterior supóngase que el coeficiente de rozamiento es de 0,4; en tales condiciones calcular la resistencia del cordón par equilibrar el cuerpo sobre el plano cuando el ángulo del plano es de 60 grados. 40) En el extremo superior de un plano inclinado de ángulo igual a 30 grados se ha instalado un torno: R = 80 centímetros, r = 20 centímetros. ¿Qué fuerza debe aplicarse a la manivela del tronco para subir por el plano un cuerpo que pesa 600 gramos, si el coeficiente de rozamiento 0,15. 41) Una polea móvil soporta un peso de 80 kilogramos; el extremo libre de la cuerda se envuelve al cilindro de un torno de 20 centímetros de radio. ¿Qué fuerza debe aplicarse a la manivela que tiene una longitud de 50 centímetros al establecer el equilibrio del sistema? CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo VI Tipo: Verdadero- falso 1. ( ) El valor del trabajo depende de la velocidad con que se realice. 2. ( ) En el sistema MKS de unidades, el trabajo se expresa en ergios. 3. ( ) La energía del agua en movimiento es de carácter cinético 4. ( ) Una piedra colocada acierta altura posee energía potencial. 5. ( ) Se denomina potencia al trabajo realizado en la unidad del tiempo. 6. ( ) Al ergio por segundo se le denomina vatio. 7. ( ) La energía, suele presentarse en diferentes formas. 8. ( ) La energía de un resorte comprimido es potencial elástica. 9. ( ) La energía cinética es una magnitud vectorial. 10. ( ) La energía potencial es magnitud escalar. Tipo escogencia múltiple 1. Un cuerpo es llevado directamente a una altura de 10 metros y también se leva a dicha altura, aprovechando un plano inclinado: A- Se realiza mayor trabajo en el primer caso. B- Se realiza mayor trabajo en el segundo caso. C- En ninguno de los dos casos de realiza trabajo. D- El trabajo es el mismo en los dos casos. ENinguna de las anteriores. 2. Un hombre sube de una vez, al segundo piso de una casa, dos bultos de arroz, en tanto que un joven necesita hacer dos viajes para subir la misma carga. Realiza mayor trabajo: A- El joven. B- El hombre. C- Ambos realizan el mismo trabajo. DLa diferencia de los trabajos es muy pequeña. E- Ninguna de las anteriores. 3. El kilovatio-hora es una unidad de: A- Potencia. B- Energía. C- Fuerza. D- Intensidad eléctrica. ENinguna de las anteriores. 4. Una piedra se deja caer de una altura de 100 metros. La relación que existe entre su energía potencial inicial y su energía cinética en el momento de tocar el suelo se puede expresar como: A- El doble. B- La mitad. C- Igual a la unidad. D- existe relación alguna. E- Ninguna de las anteriores. 5. Para duplicar la energía cinética de un cuerpo, su velocidad se debe variar por el factor: A- ½ B- raíz de 2. C- 4. D- 6. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: problemas numéricos 1. Para elevar 400 litros de agua a la altura de 20 metros durante un tiempo de 10 segundos, ¿Qué potencia es necesaria? 2. ¿A que velocidad, en Km. /h. debe marchar un camión de 3.000 kilogramos de masa para que su energía cinética sea de 10 a la 5 julios? 3. Con un motor de potencia igual a 4 HP, ¿Cuántos litros de agua se pueden elevar por hora, a la altura de 25 metros? 4. ¿Cuál es la energía potencial con respecto al suelo de una masa de 40 kilogramos colocada a la altura de 40 metros? 5. ¿Cuál es la relación numérica que existe entre las unidades de trabajo: ergios y julios? GRAVITACION UNIVERSAL PREGUNTAS Realice una pequeña investigación sobre los siguientes tópicos: a) ¿Qué se entiende por vía Láctea y sistema solar? b) ¿Cuales y cuantos son los planetas del sistema solar? c) ¿En cuales de los planetas existen condiciones para la vida? d) ¿Qué opina usted acerca de los ovnis? CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo VII Tipo: miscelánea 1. Las constantes “G” de gravitación y “g” de gravedad tienen el mismo significado y se pueden usar indistintamente. 2. Todos los cuerpos son atraídos por la tierra por la misma fuerza. 3. La aceleración de gravedad no es la misma para todos los cuerpos. 4. La aceleración de gravedad es independiente de la misma del cuerpo que cae. 5. La aceleración de gravedad tiene su propio valor en cada uno de los planetas. 6. Un atleta salta 2 metros de altura en la tierra. ¿En la luna la altura del salto será la misma? Explique su respuesta. 7. Si un cuerpo se lleva a diferentes planetas. ¿Se conservan constante la masa y el peso’ 8. ¿En cual de los planetas existen posibilidades de vida? ¿Por qué? 9. ¿Cuáles son los planetas mayores? 10. ¿En que consiste la teoría geocéntrica? MECANICA DE LIQUIDOS PROBLEMAS 1) Un cuerpo que pesa 6.000 gramos, se apoya sobre una base cuadrada de 10 centímetros de lado. Hállese el valor de la presión, expresando el resultado en barias y en newtons por metro cuadrado. 2) Un cuerpo que pesa 6.000 newtons se apoya sabré una base triangular, siedo el triangulo equilátero de 40 centímetros de lado. Determinar el valor de la presión, expresando el resulta en kilogramos por centímetro cuadrado. 3) Un buzo se encuentra a una profundidad de 80 varas, determinar la presión que soporta. 4) Las secciones de los pistones de una prensa hidráulica están en relación de 2 a 16; si en el menor se hace una fuerza de 40 kilogramos, ¿Que fuerza debe aplicarse al mayor para establecer el equilibrio? 5) Un recipiente cilíndrico de 3,5 centímetros de radio de base y 14 centímetros de altura, se llena sucesivamente de mercurio, agua y petróleo. Calcular: A) La presión sobre el fondo en los diferentes casos. B) La fuerza que sopota el fondo. 6.) Un recipiente en forma de cono truncado, tiene como radios de base 4 y 15 centímetros respectivamente, siendo la altura de 18 centímetros. Determinar la fuerza que reciben los dos fondos en el caso que el recipiente se apoye sucesivamente sobre ellos. El baso contiene mercurio. 7) Un tanque de 6 metros de largo, 2 metros de anche y 3 de profundidad se llenan con agua. Calcular la presión en el fondo y en un punto situado a 1.5 metros debajo de la superficie. 8) Un cuerpo pesa en el aire 100 gramos y tiene un volumen de 10 centímetros cúbicos. ¿Cual será su peo en: agua, aceite y petróleo? 9) Un cuerpo pesa en el aire 80 gramos. ¿Dónde pesara mas al sumergirlo; en aceite o en leche? 10) Un cuerpo sumergido en agua experimenta un empuje de 6,5 gramos calcular el empuje que le mismo cuerpo experimentara al sumergirlo en mercurio 11) Un cuerpo de 5 cm. cúbicos de volumen pesa 80 gramos dentro del agua; ¿Cuál será su peso en el aire? 12) Un cilindro de hierro de radio igual a 30 centímetros y altura 10 centímetros pesa en el aire 3.765 gramos. ¿Cuál será su peso en aceite? Densidad aceite 0.8 13) Un pedazo de piedra pesa 200 gramos y al sumergirla en agua pesa 100 gramos menos; calcular: empuje que experimente y su volumen. 14) Un cuerpo cuyo peso especifico es de 7,8 pesa 200 gramos; si el cuerpo se sumerge en agua se pregunta: 1) El empuje que recibe. 2) Peso en el cuerpo en el agua. 3) El alargamiento que experimentaría un resorte que sostuviera el cuerpo cuando se hala sumergido. El resorte se alarga en 3 centímetros por cada 100 gramos de peso. 15) De uno de los platillos de una balanza se suspende un lingote de plomo y del otro un lingote de plata; el primero tiene 2,5 centímetros de volumen y ambos se equilibran en el aire; si se sumergen respectivamente en agua y petróleo. ¿Qué fenómeno se observa? ¿Con cuantos gramos e podrá restablecer el equilibrio si es que se pierde? 16) Un cuerpo pesa en el aire 80 gramos y en aceite 50 gramos; calcular el volumen del cuerpo. 17) Un cuerpo pesa en el aire 5,6 gramos y en aceite pesa solo la mitad; calcular su peso específico. 18) Un cuerpo tiene un peso específico de 2,5 y pesa 90 gramos dentro del agua; ¿Cuál es su peso en el aire? 19) Un cuerpo cilíndrico se sumerge en petróleo sostenido por un hilo; si el cilindro tiene 2 centímetros de radio de base 12 centímetros de altura y se hunde hasta una altura de 4 centímetros, se pide calcular: 1. empuje sobre el cilindro. 2. tensión del hilo. Peso especifico del hilo 0,88 y del cuerpo 7,8. 20) Un pedazo de madera pesa en el aire 17,52 gramos; se reúne con 43,42 gramos de plomo (e = 11,3) y se halla que el conjunto desaloja 27,8 gramos de agua. Deducir de estos datos el peso específico de la madera. 21) El rey Heron hizo que Arquímedes examinara su corona que había ordenado hacer de oro puro; la corona pesaba 10 kilogramos en el aire y en el agua pesaba 0,625 kilogramos menos. ¿Era de oro puro? Si no lo era y contiene algo de plata determinar el pesode oro y plata. 22) Un picnómetro pesa 20 gramos; lleno de agua pesa 4.5 gramos y el de otro liquido pesa 5.5 gramos. Determinar el peso específico del líquido. 23) Un pedazo de espato pesa 21 gramos en el aire; 13.5 gramos en el agua y 14.7 gramos en petróleo. Hallar el peso específico del petróleo. 24) Un cuerpo solidó pesa 120 gramos en el aire 90 en el agua y 78 en una solución de sulfato del zinc. Determinar el pesa específico de la solución. 25) Un trozo de madera cuyo peso específico es de 0.8 tiene un volumen de 200 centímetros cúbicos. Determinar el volumen sumergido si esta madera se hace flotar en agua, aceite y acido clorhídrico. 26) Un paralelepípedo rectangular de madera, cuyas aristas miden 24,9y 6 centímetros respectivamente, pesa 972 gramos y flota en agua sobre su cara mayor ¿hasta que altura se sumergen? ¡Cuánto pesara un cuerpo que lo haga sumergir un centímetro mas? 27) Hasta que altura se sumerge un cubo de madera de 40 centímetros de lado y de peso especifico igual a 0.7 si se hace flotar en agua y aceite. 28) Un paralelepípedo recto de base cuadrada se sumerge completamente entre dos líquidos no visibles, suspendiéndolo de un hilo. Calcular la intensidad del empuje que recibe y la tensión del hilo que lo sostiene. Altura del paralelepípedo es de 12 centímetros, lado de base 2 centímetros, altura sumergida en el líquido mas denso 5 centímetros. Peso especifico 1 y 0.5; peso especifico del cuerpo 2.7. 29) En el problema anterior siendo la inmersión en el líquido mas denso de tres centímetros y en el otro 4 contesta las mismas interrogantes. CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo VIII Tipo: Verdadero- falso 1. ( ) Los líquidos son muy comprensibles 2. ( ) Los líquidos no tienen volumen constante. 3. ( ) Presión es fuerza por unidad de superficie 4. ( ) La presión sobre el fondo depende de la cantidad de liquido 5. ( ) Todos los cuerpos a ser sumergidos en los líquidos experimentan un empuje hacia arriba 6. ( ) El empuje hacia arriba es igual al volumen del cuerpo 7. ( ) El picnómetro es un dispositivo que permite determinar la magnitud del empuje hacia arriba 8 ( ) Un centímetro cúbico de madrea pesa mas que un centímetro cúbico de agua 9 ( ) Dos cuerpos flotantes experimentan un empuje mayor que su peso 10 ( ) Los areómetros sirven para medir la presión del aire Tipo: escogencia múltiple 1) Un cuerpo se sumerge sucesivamente en aceite, agua y leche, el empuje que recibe es: A- Mayor en el aceite. B- Mayor en el agua. C- Mayor en la leche. D- Es igual a todos os líquidos. E- Ninguna de las anteriores. 2) Si dos cuerpos de diferente naturaleza sumergida en el mismo líquido reciben igual empuje, significa: A- Que los dos cuerpos tienen el mismo cuerpo en el aire. B- Que los dos cuerpos tienen la misma densidad. C- Que los dos cuerpos tienen el mismo volumen. D- No es posible que reciban igual empuje. E- Ninguna de las anteriores. 3) El fondo de un recipiente es cuadrado y tiene 20 centímetros de lado si el recipiente contiene agua hasta una altura de 40 cm., las fuerzas en el fondo es de: A- 156.8 N. B- 392 N. C- 98 N. D-46.3 N. E- Ninguna de las anteriores. 4) La presión ejercida por un líquido depende: A- Del área de la sesión transversal del recipiente. B- De la cantidad del líquido dentro del recipiente. C- De la altura alcanzada por el líquido. D- De la viscosidad del líquido. E- Ninguna de las anteriores. 5) Un kilogramo de plata y otro de oro se llena sucesivamente en un baso lleno de agua, se derrama mas agua: A- Cuando se hecha el kilogramo de oro. B-. Cuando se hecha el kilogramo de plata. C- Se derrama la misma cantidad de agua en lo s dos casos. D- Los dos cuerpos reciben el mismo empuje. ENinguno de los anteriores. Tipo: problemas numéricos 1. Un ladrillo tiene como dimensiones; 20 x 10 x 5 cm. Y su densidad es de 5 gr. /cmDeterminar el valor de la presión que ejerce cuando se apoya sucesivamente por cada una de sus caras. 2. Un buzo esta sumergido 20 metros por debajo del agua; ¿Qué presión soporta? 3. ¿Cómo podría decidirse aplicando el principio de Arquímedes, si un objeto es o no de plata pura? 4. un bloque cúbico de madera cuyo artista es de 20 cm., tiene una densidad de 0.06 gr. /cm. ¿hasta que altura se sumerge cuando flota en el agua? 5. Una barra de hierro se hunde en el agua ¿Por qué una barca hecha del mismo material no se hunde? MECANICA DE GASES O NEUMATICA PROBLEMAS 1) Expresar en dinas/cm. la presión atmosférica normal. 2) La superficie del cuerpo humano s aproximadamente 1.4 metros cuadrados calcular la fuerza total que sobre el cuerpo se ejerce cuando el valor de la presión atmosférica es de 76 cm. de mercurio. 3) Si en un lugar en que la presión atmosférica es de 750 ml, se construyera un barómetro utilizando omo liquido una clase de aceite cuya densidad sea de 0.92 ¿Cuál seria la altura de la columna barométrica? 4) Una masa de oxigeno ocupa un volumen de dos litros a la presión de 75 cm. Determinar el volumen ocupado por la misma masa a la presión de 100 cm. si la temperatura permanece constante. 5) Un gas ocupa un volumen de 10 litros bajo la presión de una atmósfera ¿Cuál será la presión ejercida por le gas si su volumen se reduce a 2 litros? 6) Cual será el volumen normal de un gas, si a la presión de 720 ml ocupa un volumen de 100 cm. cúbicos. 7) Un globo tiene un volumen de 800 metros cúbicos y esta lleno de helio ¿con que fuerza ascenderá si el globo pesa 500 kilogramos? 8) Un globo tiene un volumen de 650 metros cúbicos a la presión de 700 mm. ¿Con que fuerza ascender si se le llena de hidrogeno, sabiendo que en el viajan cinco personas de 70 kilogramos de peso medio cada uno y el peso del globo es 100 kilogramos? 9) Un globo esférico tiene un radio se 4 metros y esta lleno de hidrogeno, a la presión de 720 mm ¿podrá ascender este globo si la armadura y demás accesorios pesan 350 kilogramos? 10) Una esfera hueca de metal tiene un volumen de 8.000 cm. cúbicos y pesa 1.000 gramos en el aire ¿Cuál será su peso en el vació? 11) Un cuerpo tiene 500 cm. cúbicos de volumen y psa 200 gramos en el vació ¿Cuánto pesara en el aire? CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo IX Tipo: Verdadero o falso 1. ( ) Los gases son menos comprensibles que los líquidos 2. ( ) Los gases se expanden fácilmente 3. ( ) Los gases no pesan 4. ( ) Todos los gases tienen la misma densidad 5. ( ) En las montañas la presión atmosférica es menor que en los valles 6. ( ) La presión ejercida por los gases es independiente del volumen que ocupe 7. ( ) Los manómetros sirven para medir la altura sobre el nivel del mar 8. ( ) Los globos suben por efecto de empuje hacia arriba 9. ( ) En el vació los cuerpos no pesan 10. ( ) En el vació los cuerpos pesan mas Tipo: Escogencia múltiples 1. La altura en milímetros de la columna barométrica al nivel del mar es de: A- 560 mm. B- 760 mm. C- 0 mm. D- 1.000 mm. E- Ninguna de las anteriores. 2. La atmósfera es unidad de: A- Densidad. B- Presión. C- Fuerza. D- Empuje. E- Ninguna de las anteriores 3.El globo de papel sube A- Por que el aire lo arrastra. B- Por que tiene poco peso. C- Por le empuje que ejerce el aire. D- Por que los gases que se llena lo llevan hacia arriba. E- Ninguna de las anteriores 4. La expresión analítica de la ley de mariotte es: A- PV = T. B- PT = V. C- PV=kte. C-T/V= P. D- Ninguna de las anteriores respuestas. 5. Los manómetros se usan para A- Determinar presides ejercidas por gases. B- Presiones ejercidas por líquidos. C- Determinar el empuje ejercido por los gases. DMedíosla velocidad con que se desplazan las partículas gaseosas. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: problemas numéricos. 1) Cual es en dinas/cm. la presión ejercida por una columna de mercurio de 76 cm. de altura. 2) Si un barómetro al nivel del mar se hiciera con agua en vez de mercurio ¿Qué altura alcanzaría la columna? 3) Un globo de papel de 1.5 metros cúbicos de volumen se llena con hidrogeno ¿Qué empuje hacia arriba experimenta? 4) Un gas ocupa un volumen de 100 cm. cúbicos a la presión de 560 mm. ¿Cuál será su volumen a presión normal? 5) ¿De que factor depende el que las moléculas de los gases se muevan con mayo o menor velocidad? TERMOLOGIA PREGUNTAS Explique la razón por la cual el cementar un patio, se deja un espacio entre plancha y plancha de cemento. Cite algunas ventajas que ofrezca la dilatación de sólidos y también señale algunas desventajas. El agua al solidificarse experimenta un aumento de volumen. ¿Puede interpretarse este comportamiento como un fenómeno de dilatación? ¿Se dilatan todos los líquidos igualmente? ¿Para qué aparato se aprovecha la dilatación regular del mercurio? ¿Cuál es la diferencia existente entre los gases reales y los ideales? ¿Por qué un termómetro de gas resulta más sensible que uno de líquido? Problemas 1) Un alambre de cobre mide 200 metros, a la temperatura de 0 c determinar la longitud de dicho alambre a las temperaturas de; 200 grados c, 573 grados k, 572 grados f. 2) Calcular lo que se dilata una varilla de 400 cm. de longitud cuando su temperatura se eleva en: 120 grados c, y 162 grados r. 3) Una varilla de hierro mide 2 metros a la temperatura de 20 grados c; ¿Cuál será la longitud a 200 grados c? 4) Determinar la longitud de una varilla de latón a 0 grados, sabiendo que a 150 grados c, presenta una longitud de 250,675 cm. 5) Una varilla de hierro (coeficiente dilatación = 0,0000117) experimento una distancia de 1,17 cm.; ¿A que variación de temperatura se sometió? Longitud varilla 25 metros. 6) Dos varillas de cobre y hierro de igual largo, se someten a una elevación de temperatura de 200 grados c ¿Cuál será la relación entre sus aumentos de longitud? 7) Un disco de plomo tiene una superficie de 400 cm. cuadrados a temperatura de 0 grados c; calcular el área del disco a temperatura de 500 grados c. 8) Una lamina de cobre de forma triangular, tiene como base 40 cm. Y como altura 18 cm.; determinar el aumento de superficie que experimenta si la temperatura de aumenta en 240 grados c. 9) Una plancha de aluminio cuya superficie es de 1 dm cuadrado ala temperatura de 10 grados c ha experimentado un aumento de 1 mm cuadrado al elevar su temperatura. ¿Cuál ha sido la temperatura final alcanzada? 10) Una vara metálica mide 1 metro a la temperatura de 0 grados c y 1.001,5 mm a 100 grados c. Determinar el coeficiente de dilatación lineal del metal que la constituye. 11) Un cubo de hierro cuya arista mide 10 cm. A 0 grados c se calienta hasta que su temperatura llega a 100 grados c; calcúlese el aumento experimentado por el cubo tanto en su superficie como en su volumen. 12) Un frasco de vidrio (coeficiente lineal= 0,00000861) esta lleno de mercurio a 0 grados c; si al calentar hasta 100 grados c se derraman 1.5 cm. De mercurio se pide determinar su volumen a 0 grados c. 13) Una barra de acero tiene a 0 grados c las siguientes dimensiones; largo 3 metros, ancho 10 cm. Y espesor o altura 5 cm. Si su temperatura se eleva hasta 100 grados c, se pide calcular. 1 su nueva longitud. 2 su nueva sección y 3 su nuevo volumen. 14) Un trozo de plomo tiene un volumen de 2.5 dm a la temperatura de 0 grados c: ¿Cuál será su volumen a la temperatura de 200 grados c? 15) A un recipiente esférico de cobre de 2.5 cm. De radio le cabe cierta cantidad de agua; ¿Cuántos litros mas le cabrán si la temperatura del recipiente se varia en 300 grados c? 16) Una probeta de vidrio tiene un volumen de 250 cm. A la temperatura de 0 grados c; calcular su volumen a 14 grados c. 17) Un gas ocupa un volumen de 300 cm. A la temperatura de 27 grados c: ¿Qué volumen ocupara si la temperatura se aumenta en 50 grados c, permaneciendo constante la presión? 18) Un gas ocupa un volumen de 400 cm. A la temperatura de 810 grados r; ¿a que temperatura c, el volumen ocupado por le gas será de 600 cm. cúbicos? 19) A la temperatura de 405 grados k. un gas ocupa un volumen de 360 cm. cúbicos ¿a que temperatura grados c el volumen será 5-9 del anterior? 20) Una masa de aire ocupa 1 dm de volumen a la temperatura de 30 grados c. ¿Cuál será el volumen ocupado por el mismo gas a la temperatura de 0 grados e igual presión? 21) Un gas que se encuentra ala temperatura de 47 grados c, ejerce una presión de 3 atm; ¿a que temperatura será 3 veces mayor? 22) El volumen ocupado por un gas es de 120 cm. cúbicos a la presión de 700 mm y temperatura de57 grados c; ¿Cuál será el volumen ocupado por el gas en condiciones normales de presión y temperatura? 23) Un gas ocupa un volumen de 2 cm. cúbicos a presión de 560 mm. Y temperatura de 17 grados c; determinar la temperatura para la cual el volumen sea el doble, reduciéndose la presión a la mitad. 24) Una masa de oxigeno ocupa un volumen de 20 dm cúbicos a 5 grados c y 760 mm. De presión. Determinar le volumen ocupado por le gas a 30 grados c y 800 mm. De presión. CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo X y XI Tipo: Verdadero o falso 1. ( ) Los conceptos de calor y temperatura, tienen e mismo significado físico 2. ( ) La temperatura alude el grado de agitación molecular de un cuerpo. 3. ( ) Un termómetro de mercurio es mas sensible que uno de gas. 4. ( ) Cada solidó tiene su correspondiente coeficiente de dilatación. 5. ( ) Todos los gases tienen el mismo coeficiente de dilatación. 6. ( ) El coeficiente de dilatación cúbico es aproximadamente igual a ters veces el coeficiente de dilatación lineal. 7. ( ) El volumen ocupado por un gas, es directamente proporcional a su temperatura absoluta. 8. ( ) La presión ejercida por un gas es inversamente proporcional a su temperatura absoluta. 9. ( ) Los gases ideales obedecen a la ley de marotte. 10. ( ) Los gase reales cumplen la ley de mariotte muy aproximadamente. Tipo: escogencia múltiple 1. Dos termómetros son calibrados uno en la escala de selcius y otro en la escala de Fahrenheit y se usan para medir la misma temperatura. La lectura numérica es: A- La misma en los dos casos. B- El numero en la escala f es mayos que en la escala c. C- El numero en la escala c es mayor que en la escala f. D- La diferencia entre las lecturas es de 1 grado. E- Ninguna de las anteriores. 2. La lectura de una temperatura de un termómetro con escala de Celsius es de 33.5 grados. La misma temperatura en un a escala de Fahrenheit daría una lectura de: A- 95 grados. B- 78 grados. C- 63 grados. D- 35 grados. E- Ninguna de las anteriores. 3. De manera general se puede afirmar que el coeficiente de dilatación cúbica es: A- Menor en los sólidos. B- Mayor en los gases. C- Mayor en los líquidos D- Mayor en los sólidos. E- Ninguna de las anteriores. 4. El coeficiente de dilatación en los gases, tiene un valor: A- Igual para todos los gases. B- Distinto para los diferentes gases. C- Los gases no se dilatan. D- Es igual para todos los gases y su valor es mayor que 0,5. E- Ninguna de las anteriores. 5. La ecuación general de los gases se enuncia analíticamente: A- PV/T = K. B- PT/V = K. C- TV/P = K. D- TP = KV. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: problemas numéricos. 1. Una temperatura de 45 grados Celsius, expresarla en las escalas de: F, R Y K. 2. ¿Tiene sentido hablar de una temperatura de – 20 grados k? explique su respuesta. 3. Tres varillas de cobre, hierro y aluminio miden 60 cm. A la temperatura de 20 grados c ¿Cuál es la diferencia entre sus longitudes. Si la temperatura se varia en 113 grados f? 4. Un gas ocupa un volumen de 20 DM cúbicos a la temperatura de 293 grados c y presión de 65 cm. ¿Cuál será su volumen normal? 5. Explicar que se entiende por condición normal de un gas. CALORIMETRIA PREGUNTAS Siendo el calor una forma de energía. ¿Por que no se mide un ergius y julios? ¿Seria posible? ¿Por qué es ventajoso que una sustancia termométrica tenga un calor especifico bajo? ¿Por que el zinc se utiliza preferiblemente, sobre otros metales para fabricar ollas? ¿Por qué en los gases se consideran dos clases de calores específicos? ¿Por que el valor energético de los alimentos se expresa en unidades de cantidad de calor? Investigue por el calor de combustión de los carbonos que se encuentra en el suelo colombiano? ¿Qué representa el carbón dentro de la llamada crisis energética? PROBLEMAS 1) Que cantidad de calor se necesita, para calentar 300 gramos de agua de 20 grados a 50 grados c. 2) Que cantidad de calor ceden 400 gramos de agua si pasan de la temperatura de 80 grados a 10 grados. 3) Expresar en unidades térmicas, británicas, la cantidad de calor que se necesita para calentar 2.520 gramos de agua de 10 grados a 90 grados c. 4) Calcular el numero de btu equivalente a una caloría gramo y también a una caloría kilogramo. 5) ¿Qué cantidad de calor se requiere para calentar cada una de las siguientes sustancias de 15 grados a 65 grados c: a) Un gramo se agua. B) 5 gramos de pirex. C) 20 gramos de platino? Calor especifico del pirex 0,2 del platino 0,032. 6) Determinar la cantidad de calor necesaria para lleva de 10 grados a 150 grados los siguientes cuerpos: 120 gramos de acero; 500 gramos de aluminio; 180 gramos de zinc; 450 gramos de plomo y 300 gramos de asbesto. 7) Calcular la cantidad de calor que seden las siguientes sustancias al pasar de 200 grados a 50 grados c; 400 gramos de cobre; 200 gramos de vidrio; 150 gramos de plomo 8) Con el calor que ceden 400 gramos de agua, al pasar de 80 grados a 20 grados c¿ cuantos gramos de cobre podrán llevarse de 30 grados a 50 grados c? 9) Se mezclan 30 litros de agua a 60 grados, con 20 litros a 30 grados; calcular la temperatura de equilibrio de la mezcla. 10) En 300 gramos de agua a 18 grados se introducen 250 gramos de hierro a 200 grados c; determinar la temperatura de equiolibrio. 11) Un pedazo de natal tiene una masa de 80 gramos y se encuentra la temperatura de 100 grados c. determinar el calor especifico de dicho metal si sumergido en 150 gramos de agua a 18 grados c se obtiene una temperatura de 22 grados c. 12) Averiguar el calor especifico d un metal, si al echar 150 gramos de el a la temperatura de 96 grados c, en un calorímetro de cobre cuya masa es de 90 gramos y contiene 102 gramos de agua a 6 grados c se obtiene una temperatura final de 11 grados c. 13) En un calorímetro de mezclas cuyo recipiente t agitador de latón pesan 240 gramos, se tienen 400 gramos de agua a la temperatura de 15,2 grados c. calcular la temperatura final si se vierten 120 gramos de granallas de zinc a la temperatura de 100 grados c. 14) Para determinar la temperatura de un horno se pone en el una esfera de platino de 150 gramos de masa, la que después se hecha en un calorímetro de latón que pesa 100 gramos y que contiene 1 kilogramo de agua a 12 grados c, obteniéndose una temperatura final de equilibrio de 20 grados c. determinar la temperatura del horno. CUESTIONARIO DE EVALUACION-capitulo XII Tipo: Verdadero – falso 1. ( ) El calor es una forma de energía. 2. ( ) El B T U es también una unidad para la cantidad de calor. 3. ( ) El calor especifico del aluminio es mayor que el del acero. 4. ( ) El calorímetro es especifico para medir el calor especifico de los sólidos. 5. ( ) Calor de combustión es el calor que necesita un gramo de una sustancia para variar su temperatura en un grado c Tipo: escogencia múltiple 1. El perímetro es un aparato para medir: A- La presión atmosférica. B- La viscosidad de un líquido. CTemperaturas elevadas. D- Cantidad de calor. E- Ninguna de las anteriores. 2, Con el calor que ceden 200 gramos de aluminio al variar su temperatura en 300 grados c, se pude calentar de 10 a 20 grados C. A- 13,2 litros de agua. B- 10 litros de agua. C- 20 litros de agua. D2 litros de agua. D- Ninguna de las anteriores. 3. La cantidad de calor necesaria ara elevar en 1 grado c, la temperatura de1 gramo de cualquier sustancia define: A- La caloría. B- El calor especifico. C- El calor de fusión. D- El calor de vaporización. E- Ninguna de las anteriores. Problemas numéricos 1. ¿Qué cantidad de calor se necesita para variar en 40 grados c la temperatura de 40 litros de agua? 2. Se mezclan 50 litros de agua a 40 grados c, con 60 litros de agua a 10 grados c. ¿Cuál es la temperatura de la mezcla? 3. En 400 gramos de agua a 10 grados c se introducen 100 gramos de aluminio a 300 grados c. ¿Cuál es la temperatura de equilibrio? PREGUNTAS CAMBIOS DE ESTADO Trace una curva de temperatura en función de tiempo, que muestre el trancito de un solidó hasta el estado de vapor. ¿Podría determinarse la altura de un lugar sabré el nivel del mar tomando como referencia el punto de ebullición del agua? ¿Qué diferencias se puede estableces entre la vaporización por revaporización y ebullición? Hacer una descripción del proceso para obtener sal del agua de mar. ¿Por qué en una piscina el agua parece mas caliente que en la mañana? PROBLEMAS 1) Que cantidad de calor se necesita para fundir los puntos 150 gramos de aluminio que se halla a la temperatura de 500 grados c; 300 gramos de plata que se hallan a la temperatura de 800 grados c; 20 kilogramos de hielo que se encuentran a la temperatura de- 10 grados c. 2) Con el calor necesario para fundir 50 kilogramos de hielo, que se hallan a la temperatura de fusión, cuantos gramos de cobre se podrán fundir, si se encuentra a la temperatura de 1.050 grados c. 3) Que peso en cobre podrá fundir, con el calor que gastan 80 kilogramos de plomo que se hallan a la temperatura de 200 grados c, para llegara a su temperatura de fusión el cobre esta a temperatura de fusión 4) ¿Qué cantidad de calor es necesaria, para llevar 500 gramos de hielo que se encuentran a la temperatura de- 20 grados c, hasta convertirlos en agua a 30 grados c? 5) ¿Qué cantidad de calor será necesaria para vaporizar: 200 gramos de agua que se encuentran a la temperatura de ebullición; 80 gramos que se encuentran a 40 grados c y 150 gramos que se hallan a 15 grados c? considérese condiciones normales de presión 6) Calcular la cantidad de calor necesaria para vaporizar 20 gramos de hielo que se encuentran a la temperatura- 10 grados c, en condiciones normales de presión. 7) Determinar la cantidad de vapor del agua a 100 grados c que debe condensarse para que el calor cedido sea suficiente para fundir 300 grados de hielo que se encuentra a 0 grados. 8) ¿Qué cantidad de calor será necesario para vaporizar: a) 20 gramos de mercurio que se encuentran a la temperatura de 150 grados c. b) 150 gramos de alcohol que se hallan a la temperatura de 50 grados c. 9) En un recipiente que contiene 5.000 gramos de agua a la temperatura de 12,8 grados c se inyecto vapor de agua al a temperatura de 100 grados c; si la temperatura final del agua era de 65 grados c, se pide calcular la cantidad de vapor inyectado. 10) ¿Cuántos kilogramos de hielo que se encuentran a la temperatura de 0 grados c, se podrán fundir con 6 kilogramos de agua que se encuentran a la temperatura de 80 grados c? 11) Determinar la temperatura resultante cuando 1520 gramos de hielo a 0 grados c se mezclan con 300 gramos de agua a 50 grados c. 12) ¿Qué cantidad de calor ceden 20 gramos de vapor de agua que se hallan a la temperatura de 100 grados c al convertirse en agua a 20 grados c? CUESTIONARIO DE EVALUACION- capitulo XIII 1. ( ) Se denomina fusión del estado solidos a l gaseoso 2. ( ) El hielo al fundir se aumenta de volumen. 3. ( ) Los cambios de presión originan cambios en los puntos de fusión de los diferentes sólidos. 4. ( ) El calor de fusión del hielo es de 540 calorías 5. ( ) Los términos de ebullición y de evaporación son sinónimos y se refieren al mismo fenómeno físico. 6. ( ) La evaporación del éter produce descenso en l a temperatura. 7. ( ) A medida que se asciende en las montañas el punto de ebullición del agua aumenta. 8. ( ) Se llama sublimación al paso de liquido al gaseoso. 9. ( ) El aparato del linde sirve para licuar el aire. 10. ( ) El agua ebulle a 100 grados c al nivel del mar. Tipo: escogencia múltiple 1. Cuando un líquido se solidifica: A- Absorbe calor. B- Cede calor. C-Aumenta la temperatura. DDisminuye de temperatura. E- Ninguna de las anteriores. 2. Para vaporizar 100 gramos de hielo que se encuentran a 0 grados, son necesarias: A- 2.000 calorías. B- 72.000 calorías- 5.000 calorías. D- 6.000 calorías. E- Ninguna de las anteriores. 3. El calor de fusión de hielo expresado en calorías es: A- 540. B- 40. C- 80. D- 100. E- Ninguna de las anteriores. 4. El agua ebulle más fácilmente: A- Al nivel del mar. B- En lo alto de una montañas- En el vació. DCuando se somete a una gran presión. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: problemas numéricos 1. ¿Qué cantidad de calor es necesaria para llevar 40 gramos de hielo, desde la temperatura de 10 grados c, hasta la temperatura de 50 grados c. 2. ¿Cuántas calorías son necesarias para fundir 200 gramos de plomo que se hallan a la temperatura de 20 grados c? 3. ¿Qué calor ceden 500 gramos de vapor de agua que se hallan a temperatura de 120 grados c, para convertirse en agua a 80 grados c? 4. ¿Qué procedimientos se emplean para licuar los gases llamados permanentes? 5. ¿Es posible obtener agua a 150 grados c? ¿Qué condiciones se requieren? HIDROMETRIA PREGUNTAS ¿Qué significado tiene la expresión: humedad relativa del 70%? Expresar el significado de la expresión: tensión máxima del vapor de agua. ¿Cómo ha sido posible provocar la lluvia artificial? ¿Cómo se explica el fenómeno de la brisa marina? ¿Por qué en la mañana el viento sopla del continente al mar? ¿Por que el fenómeno denominado helada quema las hojas de las plantas? Hacer una pequeña investigación acerca del régimen de lluvias en alguna sección del país. PROBLEMAS 1) Determinar el estado hidrométrico de una habitación sabiendo que en un metro cúbico de aire presente, hay 12 gramos siendo la temperatura de 18 grados c. Densidad del vapor de agua saturante para esta temperatura 15,25 gramos. 2) En una habitación que presenta un volumen de 40 metros cúbicos, la temperatura es de 20 grados c y un estado hidrométrico del 60%; si la densidad del vapor de agua saturante a esta temperatura es de 17,3 gramos calcúlese la masa total de vapor de agua en la habitación. 3) En un día claro el hidrogeno indica una temperatura de roció de 5 grados c, cuando el aire se encuentra a la temperatura de 20 grados c. Calcular la humedad relativa; presión del vapor saturante a 5 grados, 6,5 mm, y a 20 grados 17,4 mm. PROPAGACION DEL CALOR PREGUNTAS ¿Por qué cuando un proyectil golpea una lamina metálica se produce una variación de la temperatura? ¿Es posible fundir la lámina disparando muchos proyectiles? ¿Pueden dos pedazos de hielo fundirse frotando uno contra el otro? ¿Qué ha representado para la humanidad el descubrimiento del motor de explosión? Indique los alcances de la revolución industrial que este invento trajo. ¿Qué se entiende por eficiencia de un motor? ¿Qué se entiende por potencia de un motor? ¿Por qué se ha generalizado el uso de los motores de combustión? PROBLEMAS 1) Expresar en julios y kgm una cantidad de calor igual a 4.800 calorías. 2) Expresar en calorías el calor equivalente a: 40,12 julios; 1.254 kilogramos. 3) ¿Cuál es el equivalente mecánico del calor necesario para calentar 10 kilogramos de agua de 20 a 40 grados c? 4) Si 2.000 calorías se transforman totalmente en trabajo, calcular el número de ergios y julios obtenidos. 5) Si el trabajo de elevar una piedra que pesa 5 kg. A la altura de 10 metros se transformara en calor, calcular el número de calorías grandes obtenidas. 6) Un cuerpo, que pesa 8 kg. Cae de una altura de 100 metros. Calcular la cantidad de calor desarrollado en el choque. 7) Un pedazo de plomo de tres kg. De masa cae de una altura de 5 metros, sobre otro pedazo de plomo de 2 kg. ¿Qué elevación de temperatura se produce en el choque en la masa conjunta? 8) Si m10 kg. De agua cae de una altura de 854 metros y toda la energía con que llegan al suelo se trasforman en calor. ¿ Que elevación de temperatura se produce en el liquido? 9) Una esfera de plomo de 3 kg. De masa se halla a la temperatura de 10 grados y cae de una altura de 215 metros. ¿Qué temperatura alcanzara la esfera y cuantos gramos de agua podrán pasar de 4 a 6 grados con el calor desarrollado por el choque sabiendo que solamente se aprovecho el 50% de la energía. CUESTIONARIO DE EVALUACION- capítulos XIV-XV y XVI Tipo. Verdadero- falso 1. ( ) El aire atmosférico siempre contiene vapor de agua. 2. ( ) El estado de humedad de aire se determina con los girómetros. 3. ( ) Los vientos se deben a desequilibrios de temperatura entre masas gaseosas. 4. ( ) El calor se propaga en los sólidos por convicción. 5. ( ) En los gases, el calor se propaga por conducción. 6. ( ) El trabajo mecánico se transforma en calor, cuando nos frotamos las manos. 7. ( ) El trabajo se transforma en calor a razón de una caloría por cada 4,18 julios. 8. ( ) El motor de explosión es de menor rendimiento que el motor de combustión. 9. ( ) En la maquina de vapor el calor se transforma en energía mecánica. 10. ( ) El motor diesel es un motor de explosión. Tipo: escogencia múltiple. 1. El higrometro de cabello es de: A- Absorción. B- Condensación. C- Ponderal. D- Evaluación. ENinguna de las anteriores. 2. El anemómetro es un instrumento que sirve para: A- Medir la velocidad de los vientos. B- Medir la cantidad de lluvia. C- Medir la radiación solar. D- Medir la presión atmosférica. ENinguna de las anteriores. 3. En la propagación de calor por conexión: A- Las partículas calientes se desplazan. B- Las partículas calientes permanecen estacionarias. C- Algunas veces se mueven otras no. D- Se mueven con movimiento circular. E- Ninguna de las anteriores. Tipo: Problemas numéricos. 1. ¿Qué significa la expresión humedad del 70%? 2. ¿Es fácil encontrar aire atmosférico libre de vapor de agua? 3. ¿Qué se llama temperatura de rocío? 4. Un proyectil de 5 gramos lleva una velocidad de 4m/ seg.; si esta energía se convirtiera totalmente en calor, ¿Cuál seria en numero de calorías obtenidas? 5. Un cuerpo de aluminio cae desde una altura de 80 metros; si el calor que se obtiene de transformar su energía cinética en calor se suministra a hielo a 0 grados. ¿Cuántos gramos se funden? Masa del aluminio; 600 gramos.