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Control
Materia::FísicayQuímica
Fecha: 12/07/2016
Curso:4ºESO
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EJERCICIOS DE FÍSICA
1.- Se estudia el movimiento de un disco, de radio 10cm, que gira con velocidad constante,
midiéndose el tiempo que tarda en dar cinco vueltas siendo éste de 2,5s. Calcular el período, la
frecuencia y la velocidad angular del disco. Determinar la velocidad lineal de un punto de su
periferia y de otro situado a 3 cm del centro. ¿Cuánto tardará en girar 1200?
2.- Un disco de radio 24cm gira de tal manera que un punto de su periferia lleva una velocidad
lineal constante de 1,2m/s . Calcular la velocidad angular, el período y la frecuencia del disco.
Determinar el ángulo descrito en 4s y el espacio recorrido por un punto de su periferia en ese
intervalo de tiempo y de otro situado a 10cm del centro. ¿Cuánto tardará en girar 4π rad?
3.- Un disco de radio 40cm gira a 30r.p.m. Calcular la velocidad angular en rad/s, el período y la
frecuencia del disco. Determinar el ángulo descrito en 0,6s y el espacio recorrido por un punto de
su periferia en ese intervalo de tiempo y de otro situado a 20cm del centro. ¿Cuánto tardará en
girar seis vueltas? ¿Qué velocidad lineal tiene un punto de su periferia?
4.- Una rueda de un vehículo de radio 30cm gira a 120r.p.m. Calcular la velocidad angular en
rad/s, el período y la frecuencia de la rueda. ¿Qué velocidad tiene el coche?¿Qué distancia
recorre en 20s?
5.- Una rueda de coche tarda 20 s en recorrer 500 m. Su radio es de 40 cm. Hallar el nº de
vueltas que dará al recorrer los 500 m y las r.p.m. con que gira. Halla la aceleración normal
(centrípeta) de un punto de la periferia.
6.- El período de una partícula que describe un M.C.U. es de 3 s y el radio de la circunferencia es
de 2 m. Hallar la velocidad angular, la velocidad lineal, la aceleración centrípeta y el ángulo
recorrido en un tiempo de 2 segundos.
7.- La rueda de una bicicleta de 45 cm de radio gira un ángulo de 3 radianes en un tiempo de 2
segundos. Hallar: a)
El nº de r.p.m. con que gira la rueda. b)
La velocidad lineal de un
punto de la llanta y el espacio que recorrerá dicho punto en 3 minutos. Halla la aceleración
normal (centrípeta) de un punto de la periferia.
8.- La gráfica v-t de la figura representa el movimiento
de una partícula a lo largo de una trayectoria rectilínea.
Determinar, en cada tramo: a) El tipo de movimiento
que lleva. b) La aceleración. c) El espacio recorrido
en cada tramo.
9.- En la gráfica se representa el movimiento de dos partículas
que describen una misma trayectoria. Describe y compara los
dos movimientos.
Rambla de Santa Cruz, 94 - 38004 Santa Cruz de Tenerife - ☎[email protected]
10.- Una moto recorre una trayectoria de 200 m con velocidad constante de 25 m/s, después se
detiene 12 s y regresa al punto de partida con aceleración constante de 2m/s2 Realizar las gráficas
v-t y s-t.
11.- Si la ecuación del movimiento de un cuerpo es : s= 4 – 4t + 2t2. a) Representar la gráfica s-t en
los 10 primeros seg. b) Cuál es el significado de los coeficientes de la ecuación?. c) Representar
las gráficas v-t y a-t en los 10 primeros seg.
12.- De lo alto de una torre de 30 m de longitud se suelta una pelota. Al mismo tiempo se lanza
verticalmente hacia arriba una piedra con velocidad de 15 m/s. Determinar el instante en el que los
dos objetos se encuentran a la misma altura, así como el espacio recorrido por cada uno de ellos.
13.- Una partícula describe un M.C.U. de radio 10 m. Si la posición inicial respecto a un punto de la
trayectoria que se toma como origen de coordenadas es de 2 m y la velocidad es de 3 m/s,
determinar: a)
La posición y el espacio recorrido a los 2 segundos. b)
El tiempo que tardará
en dar 2 vueltas. c)
El nº de vueltas que dará en 20 segundos. d)
El período y la frecuencia
14.-Una varilla de 3 m de longitud gira respecto a uno de sus extremos a 20 r.p.m.. Calcular:
a)
El período y el nº de vueltas que dará en 15 s. b)
La velocidad del otro extremo de la
varilla. c)
La velocidad de un punto de la varilla situado a 1 m del extremo fijo. d)
La
velocidad de un punto de la varilla situado a 2 m del extremo fijo.
15.- En un M.R.U. se conoce la posición de la partícula para dos instantes distintos; concretamente,
s= 6 m para t= 2s y s= 18 m para t= 4s . Hallar la velocidad y la ecuación del movimiento.
Determinar la nueva ecuación del movimiento si se toma el orígen de coordenadas en el punto s= 8
m.
16.- Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con velocidad inicial de 20 m/s. ¿Cuánto tiempo
tardará en llegar al punto más alto?. ¿Hasta qué altura máxima llegará?.¿Con qué velocidad llegará
al punto de partida?.
17.- Un coche que circula a 90 km/h ve un obstáculo en la carretera frena uniformemente, logrando
detenerse a los 4,5 segundos desde que se inicia la frenada. Hallar la aceleración del coche y el
espacio recorrido desde que empieza a frenar hasta que se para.
18.- Un coche que circula a una velocidad constante de 95 km/h se salta un semáforo. Un motorista
,que se encontraba en reposo en el semáforo, inicia su persecución con un movimiento
uniformemente acelerado con una aceleración de 1,5 m/s2 . Determinar el instante en que
alcanzará al coche y la distancia recorrida por el motorista.
19.- Dos hermanos realizan una carrera con bicicletas. El hermano mayor le da 200 m de ventaja al
pequeño. Los dos ciclistas salen a la vez, de modo que llevan movimientos uniformes; el primero
con velocidad de 30 km/h y el segundo con 25 km/h. Si la meta se encuentra a 3 km del punto de
salida del hermano mayor, ¿Quién ganará la carrera?.
20.- Dos amigos que viven en dos localidades distantes 12 km salen a las 16,30 horas de sus
respectivas localidades ; uno de ellos camina con velocidad de 5 km/h y el otro lo hace a 6 km/h.
¿A qué hora se encontrarán y qué distancia habrá recorrido cada uno
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21.- Un coche que circula con velocidad constante de 80 km/h para por una señal de tráfico a las
10 horas. Dos horas más tarde sale desde ese punto otro coche, en la misma dirección y sentido
que el anterior, con velocidad de 90 km/h. Calcular el tiempo que tardará en alcanzar al primer
coche, así como la posición del punto de encuentro.
22.- Un coche que circula a una velocidad de 30 m/s frena logrando detenerse después de recorrer
200 m desde el inicio del frenazo. Hallar la aceleración y el tiempo que tarda en pararse.
23.- En una trayectoria rectilínea horizontal en la que el criterio de signos es que la posición es
positiva a la derecha del origen de coordenadas, determina la ecuación del movimiento del móvil en
los siguientes casos:
a)Parte de un punto situado en un punto de la trayectoria a 30 m a la izquierda del origen de
coordenadas y alejándose de él a una velocidad de 4 m/s.
b)Parte del origen recorriendo uniformemente 54 m en 12 segundos hacia la derecha.
c)Sale desde un punto situado a 40 m a la derecha origen acercándose a él a una velocidad de 18
km/h..
24.- ¿A qué distancia de una pared se encuentra un observador que emite un sonido y recibe el eco
al cabo de 0,6 segundos?. V sonido= 340 m/s.
**5.15.- Una chica suelta una piedra en la boca de un pozo de 20 m de profundidad. Hallar el
tiempo que tardará en escuchar el ruido del golpe con el agua. V sonido= 340 m/s.
25.- Atendiendo a la figura
y
sabiendo que el valor de la fuerza,
F =600N, determina el valor de la
aceleración si el coeficiente de
rozamiento vale µ = 0,4. Halla
también el valor mínimo de la
fuerza, F1, para que no se mueva.
36kg
F
37º
26.- Atendiendo a la figura y sabiendo que la fuerza es de 400N determina la aceleración que
experimentan los bloques y la tensión en las cuerdas si el coeficiente de rozamiento vale µ =
0,26 y la velocidad que tienen cuando han pasado 6seg. ¿Qué distancia habrá recorrido hasta el
momento en que la velocidad vale 10m/s?
F = 400N
18º
20kg
20kg
20kg
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27.- Atendiendo a la figura
determina la aceleración que
experimentan los bloques y la
tensión en la cuerda si el
coeficiente de rozamiento vale µ =
0,23.
F = 200N
60kg
80kg
68º
28.- Un bloque de madera de 2kg está sobre una mesa. Si el coeficiente de rozamiento es de
0,4, determina la aceleración que experimenta cuando se tira de él con una fuerza de 40N que
forma 18º con la mesa. Repetir suponiendo que la mesa se inclina 40º y que la fuerza actúa
hacia arriba.
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29.- Un hombre desea cargar un
refrigerador de 100kg en un camión
utilizando una rampa, como se muestra en
la figura de longitud L = 3,6m y ángulo 25º.
Si µ = 0,3 ¿Cuál es la fuerza que debe
hacer para que suba a velocidad
constante de 0,4m/s? ¿Cuál es la fuerza
que debe hacer para que suba con
aceleración constante de 0,4m/s2?
30.- Una esquiadora parte del reposo
desde la parte superior de una pendiente
sin fricción de 20.0 m de altura, como se
ve en la figura. En el pie de la pendiente la
esquiadora encuentra una superficie
horizontal donde el coeficiente de fricción
entre los esquíes y la nieve es de 0.21.
¿Cuánto viaja la esquiadora sobre la
superficie horizontal antes de detenerse?
31.- Calcula la tensión de la cuerda en los siguientes casos:
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32.- La estación espacial ALFA( m = 5000kg) lleva varios años dando vueltas alrededor de la
Tierra, girando a unos 400km de la superficie terrestre.
¿Cuántas vueltas da a la Tierra la estación
espacial cada día? ¿Cuál es su velocidad
orbital?
¿Cuál es su velocidad de escape?
33.- ¿Cuál es su velocidad orbital de la Luna alrededor de la Tierra?¿Cuál es su período? En su
novela "De la Tierra a la Luna" (1856) Julio Verne cuenta que una nave tripulada pretendía llegar
a nuestro satélite. Para ello debía sobrepasar ligeramente un punto, el "P", en el que las
atracciones terrestre y lunar se anulan, cayendo luego ya sobre la Luna.
¿A qué distancias de las superficies terrestre y lunar debía estar el punto "P”
(MT= 5.98·1024 kgr, RT =6370 km, G=6.67·10-11 en el S.I., masa de la Luna es 0,012 veces la de la
Tierra)
34.- "Vértigo" es idéntico a la
Tierra en masa y radio pero gira
mas aprisa. Por eso cerca de su
ecuador se lee una tajante
advertencia y esto se debe a que
la velocidad angular de giro es
tan grande que serías lanzado al
espacio ¿cuánto dura un día en
el planeta Vértigo?
35.- a)Un astronauta que se encuentra dentro de un satélite en órbita alrededor de la Tierra a
250 km,¿a qué velocidad se mueve?. Calcula el peso del astronauta a esa altura si su masa es
de 80kg.
b) El satélite Europa tiene un periodo de rotación alrededor de Júpiter de 85 horas y su órbita,
prácticamente circular, tiene un radio de 6,67·105 km . Calcular la masa de Júpiter.
36.- Determinar la fuerza gravitatoria sobre una nave espacial de 100kg de masa (módulo,
dirección y sentido) que se encuentra en un punto situado en la recta que une la Tierra y el Sol, y
a una distancia de 4·105 km del centro de la Tierra. Datos: MSol = 1,99·1030 kg. DTierra-Sol = 15·107
km
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37.- Calcular la aceleración de la gravedad de un cuerpo de 10kg situado a una altura de 1000
km sobre la superficie terrestre. ¿Qué velocidad debe tener para que la órbita sea estable?
Determina su período y la velocidad de escape. MT = 5,98·1024 kg; RT = 6370000 m y G =
6,67·10-11 N·m2/kg2?
38.- ¿Qué diferencia experimentará un hombre de 75 kg si se pesa a nivel del mar o si lo hace a
6500 m de altura? ¿Qué diferencia experimentará un hombre de 75 kg si se pesa a nivel del mar
o si lo hace a 6500 km de altura?
39.- Sabiendo que el radio de Júpiter es de 71000 km y que la aceleración gravitatoria en su
superficie vale 26,5 m/s2, calcular la masa y la densidad media del planeta.
40.- ¿A qué altura sobre la superficie terrestre debemos colocar un satélite de masa m= 800 kg
para que permanezca estático sobre el mismo meridiano?.. ¿Cuál es la velocidad del satélite a
esta altura?.(MT = 6x1024 kg, RT = 6370 km). ¿Cuál es la velocidad y el período en una órbita que
se encuentra al doble de distancia?
41.- En Febrero de 1995 partió la misión STS-75 del transbordador espacial norteamericano. El
Columbia, con una masa total de 100 T, fue estacionado en una órbita circular a una altura de
290 Km.. Calcular: Velocidad orbital del Columbia y la velocidad angular de rotación w
correspondiente a la órbita descrita. ¿Cuántas vueltas daba a la Tierra en un día?
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