DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA Entregar el día del

DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA
Entregar el día del examen
1. Se produce un disparo a 2,04 km de donde se encuentra un policía, ¿cuánto tarda el
policía en oírlo si la velocidad del sonido en el aire es de 330 m/s?
Solución: 6,2 s
2- Un ciclista circula por una carretera recta con una velocidad constante de 30Km/h.
Calcula:
a) La distancia que recorre en 30 minutos expresada en kilómetros
b) El tiempo que tarda en recorrer 45 Km expresado en min.
Solución: 15 Km; 90 min.
3- Un coche va por una carretera recta a velocidad constante. Entra en una población y
tiene que reducir su velocidad constantemente hasta un valor mitad que el inicial. A
continuación se encuentra con un semáforo en rojo que lo obliga a pararse. Arranca
de nuevo y sigue hasta atravesar la población, momento en que de nuevo acelera
hasta adquirir la velocidad que tenía antes de entrar en el pueblo. Representa la
gráfica de la velocidad frente al tiempo.
4- Un tren parte de una estación A a las 10 de la mañana y recorre con movimiento
uniforme los 28 km que separan la estación A de la B, llegando a ésta a las 10
horas y 42 minutos. Después de una parada de 8 minutos, se pone en marcha a la
velocidad de 48 km/h hacia la estación siguiente C, que dista 20 km de B.
a) Calcula la velocidad del tren en el recorrido entre A y B.
b) Calcula la hora de llegada del tren a C.
c) Dibuja la gráfica del movimiento del tren entre A y C.
Solución: a) 11,1 m/s b) 11 h 15 m
5- Dos coches parten al mismo tiempo de dos puntos A y B separados por una
distancia de 100 km, moviéndose el uno al encuentro del otro. El que parte de A lo
hace a una velocidad constante de 36 km/h y el que parte de B lo hace a una
velocidad de 15 m/s, también constante.
a) ¿Cuánto tiempo tardan en cruzarse?
b) ¿A qué distancia del punto A se produce el cruce?
c) ¿A qué distancia está uno de otro 3 horas después de salir de A y B?
Solución: a) 1,64 h b) 59,04 km c) 82,96 km
6- Desde dos pueblos, A y B, separados por una distancia de 10Km, salen al
encuentro dos coches con velocidades de 72Km.h-1 y 108Km.h-1. Calcula dónde y
cuándo se encontrarán, medido desde A.
Solución: 200s; 4000m
7- Un móvil parte del punto A con velocidad de 2 m/s en dirección al punto B.
Simultáneamente otro móvil sale desde el punto B, situado a 30 m de A, en
dirección al punto A con velocidad 3 m/s. Calcula
a) El tiempo que tardan en encontrarse.
b) La distancia a la cual se encuentran medida desde A.
c) Dibuja el diagrama s-t de los dos movimientos.
Solución: 6 s; 12 m
8- Desde dos pueblos, A y B, separados por una distancia de 10Km, salen al
encuentro dos coches con velocidades de 72Km.h -1 y 108Km.h-1. Calcula dónde y
cuándo se encontrarán, medido desde A.
Solución: 200s; 4000m
9- Dos automóviles circulan por un tramo recto de autopista, con velocidades
respectivas de 36 Km/h y 108 Km/h.
a) Si ambos viajan en el mismo sentido y están separados 1 Km, determina el
instante y la posición en que el coche que va más rápido alcanza al otro.
b) Si se mueven en sentido opuesto, e inicialmente están separados 1 Km,
determina el instante y la posición cuando se cruzan.
Solución: a) 50 s (0,0139 h); b) 25 s, 250 m
10- Un tren de mercancías entra en un túnel recto de doble vía de 1km de longitud
con velocidad constante de 43,2 Km/h. En ese mismo instante, desde el otro
extremo del túnel parte del reposo en sentido contrario un tren de viajeros con
aceleración de 1,5 m/s2. Calcula:
a) la distancia a la cual se encuentran, medida desde el primer extremo del
túnel:
b) la velocidad del tren de viajeros cuando se cruzan.
Solución: 352,6m; 44m/s
11- Un coche aumenta su velocidad de 60 Km/h a 100 Km/h en 3 s para efectuar un
adelantamiento en línea recta. Calcula su aceleración media.
Solución: 3,7 m/s2
12- Calcula la aceleración media de una moto de carreras si ésta alcanza 180 Km/h
en 4 s partiendo del reposo.
Solución: 12,5 m/s2.
13- Un coche circula a 110km/h cuando el conductor ve un obstáculo sobre la
carretera y frena con aceleración constante de 6,2m/s2. Determina la distancia que
recorre hasta detenerse.
Solución: 75,3m
14- Un móvil que parte con velocidad inicial de 2 m/s y aceleración de 5 m/s2
recorre 225m. Calcula:
a) La velocidad final que alcanza.
b) El tiempo empleado.
Solución: 47,5m/s; 9,1s
15- Un avión que parte del reposo, antes de despegar, recorre 547,2 m de pista con
aceleración constante durante 12 s. Calcula:
a) La aceleración.
b) La velocidad de despegue en Km/h
Solución: 7,6 m/s2; 328,3 Km/h
16- Un automóvil circula a 54 Km/h cuando acelera para efectuar un
adelantamiento.
Si la aceleración es de 4,5 m/s2 y completa el adelantamiento en 250 m, calcula:
a) La velocidad del automóvil al finalizar el adelantamiento
b) El tiempo durante el cual está adelantando.
Solución: 49,7 m/s; 7,7 s
17- Un ingeniero quiere diseñar la pista de un aeropuerto de manera que los aviones
puedan despegar con una velocidad de 72 m/s. Si estos aviones pueden acelerar
uniformemente a razón de 4 m/s2.
a) ¿Cuánto tiempo tardarán los aviones en adquirir la velocidad de despegue?
b) ¿Cuál debe ser la longitud mínima de la pista de despegue?
Solución: a) 18 s; b) 648 m
18- La velocidad de un tren se reduce uniformemente desde 20 m/s a 36 km/h.
Sabiendo que durante ese tiempo recorre una distancia de 100 m, calcula:
a) La aceleración.
b) El tiempo que tarda en recorrer esos 100 m.
c) La distancia que recorre, si sigue con esa misma aceleración, hasta que se
para.
Solución: a) -1,5 m/s2; b) 6,67 s; c) 33,3 m más.
19- Un coche circula a 54 km/h cuando acelera para efectuar un adelantamiento. Si
la aceleración es de 4 m/s2 y completa el adelantamiento en 250 m, calcula:
a) La velocidad del coche al finalizar el adelantamiento;
b) El tiempo que tarda en adelantar.
Solución: a) 47,2 m/s; b) 8,04 s
20- Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con velocidad inicial de 50 m/s.
Calcular:
a) La altura máxima alcanzada.
b) El tiempo que tarda en alcanzar esa altura.
c) La velocidad que tiene al llegar al suelo y el tiempo que tarda en caer.
Solución: a) 127,55 m b) 5,1 s c) v=-50 m/s; t=10,2 s
21- Desde la azotea de un edificio de 42 metros de altura, dejamos caer un objeto.
Calcula el tiempo que tarda en llegar al suelo y la velocidad con la que lo hace.
Solución: t=2,93 s v=-28,7 m/s
22- Desde una altura de 25 m, un tiesto cae al suelo. Calcula el tiempo que tarda en
caer y la velocidad con la que llega al suelo.
Solución: 2,3s; 22,5m/s
23-
Desde una torre de 200 m de altura se deja caer un objeto. Calcula:
a) el tiempo que tarda en llegar al suelo.
b) la velocidad con la que llega al suelo.
Solución: 6,4s; 62,6m/s
24- Se lanza un cuerpo verticalmente hacia arriba con una velocidad de 25 m/s.
Calcular:
a) Altura máxima que alcanzará;
b) El tiempo que transcurre hasta que vuelve a llegar al punto de lanzamiento;
c) La velocidad que tiene cuando ha alcanzado una altura de 10 m.
Solución: a) 31,9 m; b) 5,10 s; c) 20,7 m
25- Al tirar con una fuerza de 60 N de un muelle de 25 cm, éste se alarga hasta
alcanzar una longitud de 29 cm. Calcula:
a) la constante elástica del muelle;
b) lo que medirá el muelle cuando le apliquemos una fuerza de 75 N.
Solución: a) 1500 N/m; b) 30 cm
26- Un muelle vertical se alarga 5,3 cm cuando le colgamos 200 g de masa. Calcula
la constante elástica del muelle.
Solución: 37 N/m
27- Un muelle tiene una constante de elasticidad de 1750 N/m. Al aplicar una fuerza
en su extremo libre observamos que se estira 20 cm. ¿Qué fuerza hemos aplicado?
Solución: 350 N
28- Si se aplica una fuerza de 520 N en el extremo de un muelle, se observa que se
alarga 12 cm. Calcula la constante de elasticidad del muelle.
Solución: 4333 N/m
29- Un muelle tiene 25 cm de longitud. Aplicamos sobre su extremo libre una
fuerza de 90 N y medimos su longitud, observando que ahora vale 32 cm. Calcula
su constante elástica.
Solución: 1286 N/m
30- Aplicamos una fuerza de 118 N en el extremos libre de un muelle de 25 cm de
longitud que tiene una constante elástica de 2450 N/m. Calcula la longitud final del
muelle.
Solución: 29,8 cm
31- Dos fuerzas de 8 y 6 N se aplican sobre un cuerpo.
Calcula:
a) La fuerza resultante si actúan en la misma dirección y sentido.
b) La fuerza resultante si actúan en la misma dirección y sentidos opuestos.
c) La fuerza resultante en el caso de que ambas fuerzas formen un ángulo recto.
Solución: 14 N, 2 N y 10 N.
32- La resultante de dos fuerzas aplicadas a un mismo punto que forman entre sí un
ángulo de 90° tiene un módulo de 25 N. Si una de ellas tiene un módulo de 7 N.
¿Cuál es el módulo de la otra fuerza?
Solución: 24 N
33- Sobre los extremos de una barra rígida de 28 cm de longitud se aplican dos
fuerzas de 30 N y 40 N respectivamente. Ambas fuerzas tienen el mismo sentido.
a) Representa el diagrama de fuerzas.
b) Calcula el módulo, dirección y sentido de la fuerza resultante.
c) Halla el punto de aplicación de la resultante y represéntala en el diagrama de
fuerzas.
Solución: b) 70 N c) A 16 cm de la fuerza de menor intensidad
34- Se aplican dos fuerzas de 60 N y 20 N sobre los extremos de una barra rígida de
140 cm de longitud. Si ambas fuerzas tienen sentidos opuestos.
a) Representa el diagrama de fuerzas.
b) Calcula el módulo, dirección y sentido de la fuerza resultante.
c) Halla el punto de aplicación de la resultante y represéntala en el diagrama de
fuerzas.
Solución: b) 40 N c) A 105 cm de la fuerza de menor intensidad
35- Sobre uno de los extremos de una barra rígida de 80 cm de longitud se aplica
una fuerza de 15 N, y sobre el otro extremo una fuerza desconocida con la misma
dirección y sentido que la anterior. Sabiendo que la resultante del sistema se aplica
a 30 cm del extremo donde actúa la fuerza desconocida.
a) Representa el diagrama de fuerzas.
b) Halla el módulo de la segunda fuerza.
c) Calcula el módulo de la resultante y represéntala en el diagrama de fuerzas.
Solución: b) 25 N c) 40 N
36- Sobre un cuerpo actúa una fuerza constante de 50 N mediante la cual adquiere
una aceleración de 1,5 m/s2. Calcula:
a) La masa del cuerpo.
b) Su velocidad a los 10 s.
c) La distancia recorrida en ese tiempo.
Solución: a) 33,33 kg b) 15 m/s c) 75 m
37- ¿Cuál será la fuerza aplicada a un cuerpo que pesa 12800 N si lo hace detener en
35 s? La velocidad en el instante de aplicar la fuerza era de 80 km/h.
Solución: 829,4 N
38- A un cuerpo que pesa 50 N, se le aplica una fuerza constante de 10 N,
determina:
a) ¿Cuál es su masa?
b) ¿Qué aceleración le imprime la fuerza?
Solución: a) 5 kg b) 2 m/s2
39- Un vehículo de 15000 kg de masa arranca y alcanza una velocidad de 18 m/s al
cabo de 9 s.
Calcula:
a) La aceleración
b) La fuerza ejercida por el motor sobre el vehículo.
Solución: a) 2 m/s2 b) 30000 N
40- Un camión de 4000 kg de masa arranca. Sabiendo que el motor ejerce sobre el
camión una fuerza de 10000 N, calcula:
a) La aceleración
b) El tiempo que tarda en alcanzar una velocidad de 15 m/s.
Solución: a) 2,5 m/s2 b) 6 s
41- Un coche de 1500 kg de masa que circula con una velocidad de 24 m/s frena,
invirtiendo 8 s en detenerse. Calcula:
a) La aceleración.
b) La fuerza ejercida por los frenos sobre el coche.
Solución: a) -3 m/s2 b) -4500 N
42- Un vehículo de 800 kg se mueve en un tramo recto y horizontal de autovía a
72km/h. Si por una avería deja de funcionar el motor y se detiene a los 100 m,
calcula la fuerza de rozamiento.
Solución: 1600 N
43- Un cuerpo pesa 40 N. Calcula la aceleración de su movimiento al aplicarle una
fuerza de 50 N en los siguientes casos:
a) La fuerza es horizontal y el rozamiento nulo.
b) La fuerza es horizontal y el coeficiente de rozamiento vale 0,1.
Solución: a) 12,5 m/s2 b) 11,5 m/s2
44- Un cuerpo de masa 40 kg sobre el que actúa una fuerza F se mueve a velocidad
constante 4 m/s por un plano horizontal en el que el coeficiente de rozamiento es
=0,3.
a) calcula la fuerza F.
b) ¿qué espacio recorrerá hasta pararse una vez que desaparezca la fuerza?
Solución: a) F= 117,6 N b) 2,72 m
45- Dos patinadores A y B de 50 kg y 80 kg de masa, respectivamente, se
encuentran en reposo sobre una pista de hielo. Si A ejerce a B una fuerza de 320 N,
calcular la aceleración que adquiere cada patinador.
Solución: aA = 6,4 m/s2; aB = 4 m/s2
46- Un cuerpo de 4 kg se desliza sobre una superficie horizontal sin rozamiento con
una velocidad de 6 m/s. Se le aplica durante 7 s una fuerza constante de 2 N, en la
misma dirección del movimiento pero en sentido contrario al de éste. Calcular:
a) La velocidad del móvil al cabo de los 7 s;
b) El desplazamiento que realiza el cuerpo en esos 7 s.
Solución: a) 2,5 m/s; b) 29,75 m
47- ¿Cuánto debe valer la fuerza necesaria para acelerar, desde el reposo, una masa
de 300 kg hasta alcanzar una velocidad de 36 km/h en 5 segundos, si hay que
vencer un rozamiento de 80 N? ¿Y para mantener la velocidad constante de 36
km/h?
Solución: a) 680 N; b) 80 N
48- Un coche de 1200 kg de masa es capaz de alcanzar la velocidad de 90 km/h en 8
s, partiendo del reposo. Si el motor le proporciona una fuerza de 4500 N, calcula:
a) La aceleración del coche y el espacio recorrido en esos 8 s;
b) El valor de la fuerza de rozamiento.
Solución: a) 3,125 m/s2, 100 m; b) 750 N
49- Un coche de 1200 kg de masa se mueve con una velocidad de 20 m/s. En cierto
instante, el conductor frena, aplicando al vehículo una fuerza de 2400 N hasta que
éste se detiene.
Calcula:
a) La aceleración que experimenta el coche.
b) El tiempo que tarda en detenerse.
Sol. a) -2 m/s2 b) 10 s
50- ¿Cuánto mide un arco que comprende un ángulo de 1,5 radianes si el radio de la
circunferencia mide 10 m?
Solución: s = 15 m.
51- ¿A qué ángulo corresponde un arco de 6m si el radio de la circunferencia a que
pertenece mide 2 decímetros?
Solución: 30rad
52- ¿Qué tiempo empleará un volante en dar 5000 vueltas si gira a razón de 6,28
103 rad/s?
Solución: t=5s
53- Un ciclista corre con v=30 km/h en una pista rectilínea. Halla en radianes por
segundo la velocidad angular de las ruedas sabiendo que tienen un radio de 85
centímetros.
Solución: =9,8 rad/s
54- Un punto se mueve en una circunferencia de radio 5m con movimiento circular
uniforme. Calcular su velocidad, sabiendo que cada 5s recorre un arco de 2m.
Calcular también su velocidad angular.
Solución: v=0,4m/s w=0,085rad/s
55- Un disco gira a 45 r.p.m. Calcular la velocidad lineal y la velocidad angular de
los puntos que distan 1 cm del centro de giro.
Solución: v=0.047m/s w=4,7rad/s
56- Siendo 30 cm. el radio de las ruedas de un coche y 956 las revoluciones que dan
por minuto, calcular:
a) La velocidad angular de las ruedas en rad/s.
b) La velocidad del coche en m/s y en Km/h.
Solución: w=100,11rad/s, v=108,7Km/h.
57-
Un disco de 25 cm se radio gira con una frecuencia de 100 Hz. Calcula:
a) La velocidad angular;
b) La velocidad lineal de un punto de la periferia del disco;
c) La aceleración de un punto de la periferia del disco.
Solución: a) 628,3 rad/s; b) 157 m/s; c) 98 700 m/s2
58-
Una rueda de 30 cm de radio gira a 500 r.p.m. Calcula:
a)
La velocidad angular de la rueda, su frecuencia y periodo.
b)
La velocidad lineal de un punto de la periferia de la rueda y su
aceleración.
Solución: a) 52,36 rad/s, 8,33 Hz, 0,12 s; b) 15,7 m/s, 822,5 m/s2.
59- Un tren eléctrico da vueltas por una pista circular de 50 m de radio con una
velocidad constante de 10 cm/s. Calcular:
a) La velocidad angular.
b) El período y la frecuencia.
c) El número de vueltas que dará en 10 s.
Solución: w=2 10-3 rad/s, T=3141,59s, f=3,18 10-4 Hz, 0,003vueltas.
60-
Un disco de 60 cm. de diámetro gira a 72 r.p.m. Calcular:
a) El período.
b) La velocidad angular.
c) La frecuencia.
d) La velocidad lineal en un punto de la periferia.
Solución: T=0,83s, w=7,53rad/s, f = 1,2 s-1, v=2,25m/s
Datos que se pueden utilizar en los problemas de Gravitación:
G = 6,67·10-11 N m2 kg-2 RT = 6,37·106 m MT = 5,98·1024 kg
MLUNA = 7,34·1022 kg RLUNA = 1,74·106 m MSOL = 2·1030 kg
61- Dos masas iguales, separadas 25 cm, se atraen con una fuerza gravitatoria de
4·10-5 N. ¿Cuál es el valor de esas dos masas?
Solución: 193,6 kg
62- Dos bolas de acero de masas 8 kg y 6 kg respectivamente están colocadas a 2 m
de distancia, medida desde sus centros. ¿Cuánto vale su interacción gravitatoria?
Solución: 8·10-10 N
63- Calcula la fuerza con la que la Tierra atrae a una esfera de acero de 8 kg de
masa situada en su superficie.
Solución: 78 N
64-
Calcula cuánto pesa un cuerpo de 75 kg de masa:
a) En la superficie de la Tierra.
b) Si lo elevamos hasta una altura de 500 km respecto a la superficie.
Solución: a) 735 N b) 634 N
65- Halla el valor de la gravedad en la superficie de la Luna.
Solución: 1,62 m/s2
66-
Calcula cuánto pesaría una persona de 60 kg:
a) En la Tierra
b) En la Luna.
Solución: a) 588 N b) 97,2 N
67- ¿A qué distancia hay que colocar dos masas de 100 kg y 500 kg respectivamente
para que se atraigan con una fuerza de 8,34·10-9 N?
Solución: 20 m
68- Si la fuerza gravitatoria entre la Tierra y la Luna vale 1,95·10 20 N, ¿qué
distancia hay entre el centro de la Tierra y el de la Luna?
Solución: 3,84·108 m
69-
Sabiendo que la distancia media entre la Tierra y el Sol es de 1,5·109 m.
a) Calcula la fuerza que el Sol ejerce sobre la Tierra.
b) ¿Cuánto vale la fuerza que la Tierra ejerce sobre el Sol?
Solución: a) 3,6·1026 N b) 3,6·1026 N
70- Un contenedor de 500 kg ejerce sobre el suelo una presión de 490 Pa. ¿Cuánto
mide la superficie de su base?
Solución: 10 m2
71- ¿Qué fuerza debemos aplicar sobre una superficie de 5 m2 para conseguir
ejercer una presión de 350 Pa?
Solución: 1750 N
72- Una persona de 75 kg de masa se encuentra de pie. Si la superficie de cada una
de sus botas es de 300 cm2, calcula la presión que ejerce sobre el suelo esta
persona.
Solución: 12250 Pa
73- Un coche tiene una masa de 1500 kg y sus neumáticos están hinchados a una
presión de 175000 Pa. Calcula la superficie de contacto de cada neumático con el
suelo.
Solución: 210 cm2
74- Una persona de 60 kg se sienta sobre una silla de 4 kg. Si la superficie de
contacto de cada una de sus patas con el suelo es de 5 cm2, calcula la presión
ejercida sobre el suelo.
Solución: 313600 Pa
75- Aplicamos una fuerza de 15 N sobre una superficie de 2 m2. Calcula la presión
ejercida sobre cada punto de dicha superficie.
Solución: 7,5 Pa
76- Una caja de 30 kg está apoyada sobre una de sus caras, que tiene 40 cm de
ancho y 50 cm de largo. ¿Qué presión ejerce la caja sobre el suelo?
Solución: 1470 Pa.
77- Calcula la presión ejercida por el agua sobre la superficie de tu cuerpo cuando te
sumerges hasta una profundidad de 3 m:
a) En una piscina (d = 1000 kg/m3)
b) En el mar (d = 1030 kg/m3)
Solución: a) 29400 Pa b) 30282 Pa
78- La superficie de la punta de un clavo es de 0,02 mm2. ¿Qué presión ejerce sobre
la madera si para clavarlo, el martillo aplica sobre él una fuerza de 120 N?
Solución: 6109 Pa
79- Las dimensiones de un ladrillo son 20x10x5 cm. Sabiendo que su densidad es de
1900 kg/m3, calcula:
a) Su masa.
b) Su peso.
c) La presión que ejerce cuando se apoya sobre su cara más pequeña.
Solución: a) 1,9 kg; b) 18,62 N; c) 3724 Pa.
80- La densidad del agua del mar es 1,03 g/cm3. Calcula la presión que el agua
ejerce sobre ti cuando te sumerges hasta una profundidad de 2 m:
a) En el mar.
b) En una piscina.
Solución: a) 20188 Pa b) 19600 Pa
81- Un batiscafo se encuentra sumergido en el mar a una profundidad de 10 km.
Calcula:
a) La presión ejercida por el agua sobre la parte superior del submarino
b) La fuerza que el agua ejerce sobre una escotilla circular de 0,25 m2.
Solución: a) 100940000 Pa b) 25235000 N
82- Al aplicar una fuerza de 1200 N sobre el pistón menor de una prensa hidráulica
obtenemos una fuerza en el pistón mayor de 60000 N. Si la superficie del pistón
mayor es de 600 cm2, ¿cuánto mide la superficie del pistón menor?
Solución: 12 cm2
83- Queremos construir una prensa hidráulica de manera que al aplicar una fuerza
de 700 N sobre el pistón menor se obtenga una fuerza de 35000 N en el pistón
mayor. Si la superficie del pistón menor es de 15 cm2, ¿cuánto debe medir el pistón
mayor?
Solución: 750 cm2
84- Calcula la presión que ejerce el agua sobre la pared de un embalse en un punto
situado a 30 m de profundidad. Densidad del agua 1000 kg/m3.
Solución: 294 000 Pa.
85- La presión en un punto del mar es de 5,047.107 Pa. ¿A qué profundidad se
encuentra este punto? Densidad del agua del mar 1030 kg/m3.
Solución: 5000 m.
86- Un lenguado está reposando en la arena del fondo del mar a 300 m de
profundidad, si ocupa una superficie de 400 cm2.
a) ¿Qué presión ejerce el agua del mar sobre él?
b) ¿Qué fuerza actúa sobre el dorso del lenguado?. Densidad del agua del mar
1025 kg/m3.
Solución: a) 3, 013.106 Pa; b) 120 540 N.
87- Los émbolos de una prensa hidráulica tienen secciones de 80 cm2 y 600 cm2,
respectivamente. Se deposita sobre el más pequeño un cuerpo de 10 kg, ¿qué fuerza
se ejerce sobre el otro émbolo?
Solución: 735 N.
88- La presión de un gas encerrado en un recipiente es de 200 000 Pa. Expresa esta
presión en atmósferas y en mm de Hg.
Solución: 1,97 atm, 1500 mm Hg.
89- Con una grúa hidráulica se quiere levantar un coche de 1500 kg de masa,
ejerciendo una fuerza de 100 N. ¿Qué superficie debe tener el émbolo donde se
realiza la fuerza si la plataforma sobre la que está situado el coche tiene una
superficie de 1,8 m2?
Solución: 122 cm2.
90- La presión máxima que puede soportar una persona es de 8 atm. ¿Cuál es la
máxima profundidad teórica a la que una persona puede descender en el mar?.
Densidad agua mar 1030 kg/m3
Solución: 80,28 m.
91- El líquido contenido en un depósito alcanza un nivel de 5 m. La presión del
agua sobre el fondo del depósito es de 131690 Pa. Calcula la densidad del líquido
expresada en g/cm3.
Solución: 2,69 g/cm3.
92- Una piedra pesa 6000 N en el aire y 3500 N sumergida completamente en agua.
Halla su masa, su volumen y su densidad. Densidad del agua 1000 kg/m3.
Solución: 612,24 kg; 0,255 m3; 2400,9 kg/m3.
93-
Calcula el empuje que experimenta una caja cúbica de 50 cm de arista:
a) Cuando se sumerge totalmente en agua.
b) Cuando se sumerge totalmente en alcohol.
Densidad agua = 1000 kg/m3, densidad alcohol = 800 kg/m3
Solución: 1225 N, 980 N
94-
Un cuerpo tiene una masa de 50 g y un volumen de 35 cm3. Calcula:
a) Su peso en el aire.
b) Su densidad.
c) El empuje que experimenta cuando se sumerge completamente en agua.
d) Su peso aparente en agua.
e) Si dejamos libre dicho cuerpo, ¿flota o se hunde?.
Densidad del agua 1000 kg/m3.
Solución: a) 0,49 N; b) 1428,6 kg/m3; c) 0,34 N; d) 0,15 N; e) se hunde.
95- Se tiene un cilindro de aluminio (densidad 2700 kg/m3) de 40000 cm3 de
volumen. Se pide:
a) La masa del cilindro.
b) Peso en el aire.
c) Empuje sumergido en agua.
d) Peso aparente sumergido en agua.
e) Peso aparente sumergido en aceite.
Densidad del agua 1000 kg/m3; densidad del aceite 800 kg/m3.
Solución: a) 108 kg; b) 1058,4 N; c) 392 N; d) 666,4 N; e) 744,8 N
96- Una piedra pesa en el aire 5 N. Cuando se sumerge en agua su peso aparente es
de 3 N.
Calcula:
a) El empuje que experimenta la piedra cuando está dentro del agua.
b) El peso del agua que ha desplazado la piedra al sumergirse.
c) La masa del agua desplazada.
d) Volumen de agua desplazada.
e) Volumen de la piedra.
f) Masa de la piedra.
g) Densidad de la piedra.
Densidad del agua 1000 kg/m3.
Solución: a) 2 N; b) 2 N; c) 0,2 kg; d) 200 cm3; e) 200 cm3, f) 0,5 kg; g) 2251
kg/m3.
97- Una fuerza de 50 N actúa sobre un cuerpo que se desplaza 10 m. Calcula el
trabajo realizado por dicha fuerza en las siguientes situaciones:
a) La fuerza es paralela al movimiento y su sentido coincide con el de avance
del cuerpo.
b) La fuerza es paralela al movimiento y su sentido es opuesto al del avance del
cuerpo.
c) La fuerza forma un ángulo de 60º con el desplazamiento.
d) La fuerza forma un ángulo de 120º con el desplazamiento.
Solución: a) 500 J b) - 500 J c) 250 J d) - 250 J
98- Un cuerpo cae libremente y tarda 3 s en tocar tierra. Si su peso es de 4 N, ¿qué
trabajo deberá efectuarse para elevarlo hasta el lugar desde donde cayó?
Solución: 1728,7 J
99- Se quiere elevar un objeto de 1470 kg a una altura de 15 m con una grúa.
Calcular:
a) El trabajo que debe realizar el motor de la grúa;
b) La potencia que necesita el motor, para realizar el trabajo en 30 s.
Solución: a) 216090 J; b) 7203 W
100- ¿Qué energía cinética alcanzará un cuerpo que pesa 38 N a los 30 s de caída
libre?
Solución: 171000 J
101- ¿Con qué energía tocará tierra un cuerpo que pesa 2500 g si cae libremente
desde 12 m de altura?
Solución: 300 J
102- Una grúa levanta 2000 kg a 15 m del suelo en 10 s, expresa la potencia
empleada en caballos de vapor y en vatios.
Solución: 40,82 CV y 30000 w
103- Un motor de 120 CV es capaz de levantar un bulto de 2 T hasta 25 m, ¿cuál es
el tiempo empleado?
Solución: 5,5 s
104- ¿Qué potencia deberá poseer un motor para bombear 500 l de agua por minuto
hasta 45 m de altura?
Solución: 36750 w
105- Calcular la potencia de una máquina que eleva 20 ladrillos de 500 g cada uno a
una altura de 2 m en 1 minuto.
Solución: 3,27 w
106- Se dispara verticalmente y hacia arriba un proyectil de 500 gramos con
velocidad de 40 m/s. Calcula:
a) La altura máxima que alcanza.
b) La energía mecánica en el punto más alto.
c) Su velocidad cuando está a altura 30 metros.
Solución: a) 81,63 m b) 400 J c) 31,81 m/s
107- Lanzamos un cuerpo de 2 kg, hacia arriba, con una velocidad inicial de 30 m/s.
a) ¿Qué energía potencial tiene el cuerpo en el punto más alto?
b) ¿Qué energía potencial y cinética tiene cuando lleva una velocidad de 10
m/s?
c) ¿A qué altura se encuentra en ese momento?
Solución: a) 900 J; b) EC= 100 J, EP = 800 J; c) 40,8 m
108- Lanzamos una piedra de 50 g de masa verticalmente hacia arriba con una
velocidad de 8 m/s. Despreciando el rozamiento con el aire y tomando como
referencia el punto de lanzamiento, calcula:
a) Su energía cinética, potencial y mecánica en el momento de lanzarla.
b) Su energía cinética, potencial y mecánica en el momento en el que alcanza
su altura máxima.
Solución: a) Ec = 1,6 J Ep = 0 J Em = 1,6 J; b) Ec = 0 J Ep = 1,6 J Em = 1,6 J
109- Se deja caer una piedra de 300 gramos de masa desde una altura de 8 m.
Calcula:
a) Su energía cinética y su velocidad cuando haya descendido 3 m.
b) La energía potencial y la altura a la que se encontrará cuando tenga una
rapidez de 5 m/s.
Solución: a) 8,82 J, 7,67 m/s; b) 19,77 J, 6,72 m
110- Un proyectil de 5 kg de masa es lanzado verticalmente hacia arriba con
velocidad inicial de 60 m/s, ¿qué energía cinética posee a los 3 s? y ¿qué energía
potencial al alcanzar la altura máxima?
Solución: 2340,9 J y 9000 J
111- Un proyectil de 0,03 N de peso atraviesa una pared de 20 cm de espesor, si llega
a ella con una velocidad de 600 m/s y reaparece por el otro lado con una velocidad
de 400 m/s, ¿cuál es la resistencia que ofreció el muro?
Solución: 1530,6 N
112- Un vagón de 95000 kg de masa que desarrolla una velocidad de 40 m/s, aplica
los frenos y recorre 6,4 km antes de detenerse. ¿Cuál es la resistencia ejercida por
los frenos?
Solución: 11875 N
113- En la cima de una montaña rusa, un coche y sus ocupantes cuya masa total es
1000 kg, están a una altura de 40 metros sobre el suelo y llevan una velocidad de 5
m/s. ¿Qué velocidad llevará el coche cuando llegue a la cima siguiente, que está a
una altura de 20 metros sobre el suelo?
Solución: 20,42 m/s
114- Un coche de 950 kg se mueve con una velocidad de 20 m/s. Acelera hasta que
alcanza una velocidad de 25 m/s. Calcula la variación que ha experimentado su
energía cinética.
Solución: 106875 J
115- ¿Hasta qué altura debemos elevar una caja de 1,5 kg para que gane una energía
potencial de 25 J?
Solución: 1,7 m
116- Un objeto de 50 g está sobre una mesa a 120 cm del suelo. Si lo elevamos hasta
una altura de 2 m, ¿cuánta energía potencial ha ganado con respecto al suelo?
Solución: 0,392 J
117- Un cuerpo de 4 kg de masa se encuentra en reposo. Después de aplicarle una
fuerza desplazándolo 0,5 m, alcanza una velocidad de 2,5 m/s. Calcula la fuerza
que hemos aplicado.
Solución: 25 N
118- Dejamos caer un objeto de 2 kg de masa desde una altura de 25 m.
Despreciando el rozamiento con el aire, calcula:
a) Su energía cinética, potencial y mecánica en el instante en que se deja caer.
b) Su energía cinética, potencial y mecánica en el momento en el que llega al
suelo.
Solución: a) Ec = 0 J Ep = 490 J Em = 490 J. b) Ec = 490 J Ep = 0 J Em = 490 J
119- Se lanza un objeto de 5 kg de masa verticalmente hacia arriba con una velocidad
de 12 m/s. Despreciando el rozamiento con el aire, calcula la altura máxima que
alcanza.
Solución: 7,35 m
120- Se deja caer un objeto de 10 kg de masa desde una altura de 50 m. Despreciando
el rozamiento con el aire, ¿con qué velocidad llega al suelo?
Solución: 31,3 m/s
121- Con qué velocidad debe lanzarse hacia arriba un objeto de 4 kg de masa para
que alcance una altura de 25 m? Suponer despreciable el rozamiento con el aire.
Solución: 22,14 m/s
122- Un cuerpo de 5 kg de masa se deja caer desde cierta altura observando que
alcanza el suelo con una velocidad de 20 m/s. ¿Desde qué altura se dejó caer?
Suponer despreciable el rozamiento con el aire.
Solución: 20,4 m
123- Necesitamos suministrar 375 J a un 1 kg de cobre para aumentar su temperatura
un grado.
a) Calcula el calor específico de dicho cuerpo.
b) ¿Cuánto calor es necesario para elevar 10 ºC la temperatura de un objeto de
cobre de 5 kg de masa?
Solución: a) 375 J/kg·K; b) 18 750 J
124- Un cuerpo de calor específico 1881 J/kg·K se calienta de tal manera que su
temperatura aumenta 25 ºC. El calor necesario es de 141 075 J, Calcula la masa del
cuerpo.
Solución: 3 kg
125- Calcula el calor específico de un metal sabiendo que para calentar 50 gramos de
dicho metal desde 18 ºC hasta 90 ºC es necesario suministrarle 1 656 J.
Solución: 460 J/kg·K
126- Mezclamos 300 g de agua a 25 ºC con 750 g de cierta sustancia, que se
encuentra a una temperatura de 75 ºC. La temperatura de la mezcla es de 55 ºC.
Calcula el calor específico de dicha sustancia.
Datos: Ce (agua) = 4180 J/kg·K
Solución: 2 508 J/kg·K
127- Un trozo de aluminio de 120 g se calienta hasta los 90 ºC, y se introduce en un
recipiente con 600 g de agua a 18 ºC. Suponiendo que todo el calor cedido por el
aluminio es absorbido por el agua y que la temperatura final de equilibrio es 21 ºC,
calcula el calor específico del aluminio.
Datos: Ce (agua) = 4180 J/kg·K
Solución: 908,7 J/kg·K
128- En un recipiente que contiene 375 g de agua a 21 ºC, se introducen 150 g de
hierro a 85 ºC. Calcula:
a) la temperatura a la que se alcanza el equilibrio térmico;
b) el calor intercambiado entre el agua y el hierro.
Datos: Ce (hierro) = 489 J/kg K; Ce (agua) = 4180 J/kg K
Solución: a) 23,86 ºC; b) 4484 J
129- Calcula la energía necesaria para evaporar 700 gramos de alcohol, que se
encuentran a 16 ºC. La temperatura de evaporación del alcohol es de 78 ºC.
Datos: Ce (alcohol) = 2 424 J/kg K; Lv (alcohol) = 850 KJ/kg
Solución: 700202 J
130- Una barra de aluminio de 2 kg de masa se halla a una temperatura de 20 ºC.
Tras recibir calor de un foco, eleva su temperatura hasta alcanzar 45 ºC. Calcula
cuánto calor ha recibido.
Ce (Al) = 898 J/kg K.
Solución: 44900 J
131- Un recipiente contiene 5 kg de agua a 65 ºC. Al cabo de un tiempo, su
temperatura ha descendido hasta 30 ºC. ¿Cuánto calor ha cedido el agua? Exprésalo
en J y en cal.
Ce (H2O) = 4180 J/kg K.
Solución: -731500 J -175000 cal
132- Una esfera de hierro de 500 g de masa está a 25 ºC. ¿Cuál será su temperatura
después de absorber 7040 J de calor?
Ce (Fe) = 440 J/kg K.
Solución: 57 ºC
133- Un recipiente contiene 10 kg de agua a 28 ºC. Si extraemos 668800 J en forma
de calor, ¿cuál será la temperatura final del agua?
Solución: 12 ºC
134- Calcula el calor necesario para fundir un trozo de hielo de 2,5 kg de masa.
Solución: 8,35·105 J
135- Queremos vaporizar 5 litros de agua. ¿Cuánto calor hay que suministrar?
Expresa el resultado en calorías.
Solución: 2,69·106 cal
136- Para congelar 12 litros de agua, ¿cuánto calor debemos extraer?
Solución: 4,01·106 J
137- Hemos fundido un bloque de hielo. Para ello ha sido necesario aportar
1,17·105 J. ¿Cuál era la masa de dicho bloque? Expresa el resultado en gramos.
Solución: 350 g
138- Tenemos 500 g de hielo a -20 ºC. Si queremos transformarlo en agua a 25 ºC,
¿Cuánto calor debemos suministrar en la totalidad del proceso?
Solución: 2,4·105 J
139- Calcula cuánto calor debemos extraer para lograr que 6 litros de agua a 95 ºC se
transformen en hielo -25 ºC. Expresa el resultado en J y en cal.
Solución: 4,69·106 J 1,12·106 cal
Datos: Lf (H2O) = 3,34·105 J/kg Lv (H2O) = 2,25·106 J/kg
Ce (H2O) = 4180 J/kg K. Ce (Hielo) = 2050 J/kg K.
140- Al calentar 250 g de hielo, que se encuentran inicialmente a -15 ºC, se obtiene
agua a una temperatura de 15 ºC. Calcula la cantidad de calor suministrada.
Datos: Ce (hielo) = 2090 J/kg K; Ce (agua) = 4180 J/kg K; LF (agua) = 334,4 KJ/kg
Solución: 107112,5 J
141- Averigua cuántos protones, neutrones y electrones tienen estos átomos:
O (Z=8, A=16)
Cl (Z= 17, A=37)
Na (Z=11, A=23)
U (Z=92, A=238) Ca (Z=20, A=40)
142- Un átomo tiene 17 protones y 18 neutrones, ¿cuál es su número atómico y su
número másico? ¿Cuántos electrones tiene si el átomo es neutro?
143¿Qué partículas hay en el núcleo del 18O8 ¿Cuál es su configuración electrónica?
¿Cuál es su número atómico? ¿y su número másico? ¿Y su masa atómica?
144-
Escribe la configuración electrónica de los elementos:
a) Boro y aluminio, del grupo 13.
b) Nitrógeno y fósforo, del grupo 15.
c) ¿Tienen algo en común sus configuraciones?
145- Indica cuántos electrones pueden ganar o perder los átomos de K, Ca, F, O, N y
Al; y el ión en el que quedan convertidos.
146-
Completa la siguiente tabla:
ÁTOMO
Z
S
A
32
Nº
16
PROTONES
Nº
ELECTRONES
Nº
NEUTRONES
A
XZ
147-
Na
11
B
Be
Cu
29
10
4
O28
N3-
16
14
7
5
12
34
9
Be4
Representa mediante diagrama de Lewis las siguientes moléculas:
 Agua
 Amoniaco (NH3)
 Bromo (Br2)
148- ¿Qué tipo de enlace tendrá lugar entre los siguientes pares de elementos?




Cl y F
Se y O
N yF
S y Mg
149- Clasifica según su tipo de enlace:
a)
b)
c)
d)
Hierro
Bromuro de magnesio
Monóxido de carbono
Cobre
150- ¿Por qué crees que los metales tienen tendencia a ceder electrones, mientras que
los no metales tienen tendencia a captarlos? Explícalo ayudándote con un ejemplo
en el que hagas la configuración electrónica de un metal y de un no metal.
151- Realiza la configuración electrónica de los siguientes elementos: hidrógeno,
boro, carbono, flúor, sodio, fósforo, argón, aluminio, neón y cloro.
152- Razona si el sodio (Z = 11) y el cloro (Z = 17) perderán o ganarán electrones
para alcanzar su estabilidad.
153- Formula los siguientes compuestos:
- Hidruro de potasio
- Amoníaco
- Óxido de azufre(VI)
- Hidruro de sodio
- Óxido de litio
- Óxido de hierro(II)
- Ácido fluorhídrico
- Trióxido de diarsénico
- Hidruro de bario
- Óxido de plomo(II)
- Hidruro de aluminio
154- Nombrar los siguientes compuestos:
- HF
- HCl
- H2S
- NH3
- CH4
-
NaH
CaH2
AlH3
Li2O
MgO
FeO
Au2O3
NiO
PbO
NO
NO2
SO
SeO3
O5Cl2