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EJERCICIOS DE FÍSICA Y QUÍMICA
La distancia entre dos puntos es, siempre, un número positivo; entonces, ¿qué sentido físico tiene el que a una distancia
recorrida o a un desplazamiento le pongamos delante un signo positivo o uno negativo?
Los sistemas de referencia (S.R.) son elementos físicos que sirven, fundamentalmente, para:
a) Conocer el tamaño de los objetos. b) Determinar si un cuerpo se mueve o no. c) Encontrar la velocidad que lleva un
objeto. d) Deducir los parámetros del movimiento que lleva un cuerpo.
Define los conceptos de velocidad y rapidez, e indica la diferencia fundamental entre ellos.
Señala las peculiaridades de los movimientos cuyas ecuaciones características son:
a) x = 3 - 4 · t b) x = -1 - 2 · t
c) x = -5 - 3 · t
Indica las características de los siguientes movimientos:
a) x  12  t 
6.
.
1
 3 t2
2
b) x  4 
1
 5  t2
2
c) x  3  4  t 
1
 7  t2
2
Un móvil, sobre una recta real, pasa:
a) De la posición A (-1) a la B (-8). b) De la posición A (1) a la B (-4) y después a la C (5).
c) De la posición A (-2) a la B (5) y después a la C (1).
Calcula, para cada caso, el desplazamiento del móvil y la distancia que recorre.
7. Efectúa las siguientes transformaciones:
a) 12 m/s a km/h.
b) 54 km/h a m/s. c) 450 dam/min a m/s.
8. En una etapa contrarreloj, dos ciclistas parten con un intervalo de un minuto; el primero, con una velocidad de 10 m/s, y el
segundo, con una velocidad de 13 m/s. ¿En qué instante y a qué distancia del origen alcanzará el segundo ciclista al primero?
9. La velocidad de un móvil en cada instante viene dada por la expresión: v = 5 - 1,6 · t. En ella, la velocidad se expresa en m/s si el
tiempo se expresa en segundos:
a) Deduce las características del movimiento. b) Si se sabe que ha partido inicialmente de la posición xi =- 7 m, escribe la
ecuación que nos proporciona su posición en cada instante. c) Calcula el espacio recorrido en 15 segundos.
10. Un móvil que lleva una velocidad de +36 m/s es sometido a la aceleración de -4 m/s2:
a) Calcula el tiempo que tarda en pararse. b) Representa el movimiento en un diagrama velocidad-tiempo.
11. Se lanza un objeto verticalmente hacia arriba con una velocidad de 60 m/s. Calcula su velocidad a los 5 s y su posición.
12. Un coche pasa de cero a 100 km/h en 5 segundos. Calcula la aceleración y el espacio recorrido en ese tiempo.
13. La expresión x = 3 · t - t 2 es la ecuación característica de un movimiento:
a) ¿Cuáles son las peculiaridades del movimiento? b) Calcula la rapidez del movimiento al cabo de 7 segundos.
14. Un móvil se mueve a 12 r.p.m.:
a) Calcula su velocidad angular. b) ¿Qué ángulo gira en 15 s? c) Calcula las vueltas que da en ese tiempo.
15. Un móvil describe una circunferencia de 3 cm de radio con una frecuencia de 0,25 Hz. Halla:
a) El tiempo que tarda en dar una vuelta completa. b) Su rapidez angular. c) El número de vueltas que habrá dado cuando
haya recorrido 43,982 radianes.
16. Un móvil recorre una circunferencia con una rapidez de 0,63 rad/s:
a) Calcula el ángulo que gira en 25 segundos. b) Obtén el número de vueltas que ha dado en ese tiempo.
17. Un satélite de comunicaciones está en órbita alrededor de la Tierra. ¿Actúa alguna fuerza sobre él? ¿Y sobre la Tierra? ¿De
qué tipo?
18. Calcula la constante de elasticidad de un muelle, sabiendo que cuando se tira de un extremo de él con una fuerza de 100 N pasa
de tener una longitud de 20 cm a otra de 25 cm.
19. Señala lo que consideres que es cierto.
Cuando se aplican dos fuerzas de 20 N y 21 N, respectivamente, en un punto de un sólido rígido, la resultante puede ser una
fuerza de: a) 41 N. b) 1 N. c) Nula. d) 29 N.
20. Se sabe que el módulo de la resultante de dos fuerzas perpendiculares es de 27,3 N. Si una de ellas vale 24 N, ¿cuánto vale la
otra?
21. De los extremos de una barra rígida, de dos metros de longitud, se cuelgan dos cuerpos de 50 N y 70 N, respectivamente. ¿A
qué distancia de los extremos se ha de apoyar la barra para que esté en equilibrio?
22. Un muelle se alarga 2 cm por la acción de una fuerza de 300 N. Calcula:
a) El valor de la constante de recuperación. b) La fuerza que habrá que aplicarle para producir un alargamiento de 5 cm.
23. Dos personas transportan un cuerpo de 600 N que cuelga de una barra de 2 m de longitud. Si queremos que uno soporte doble
fuerza que el otro, ¿a qué distancia de los extremos se ha de colgar el cuerpo?
24. Las frases siguientes son científicamente incorrectas, por errores en las unidades. Escribe las frases de nuevo,
correctamente:
a) Esta silla pesa más de 4 kilos. b) Un vehículo de 370 kilos de masa. c) 23 kilos de fuerza son, aproximadamente, 230N.
d) Si la fuerza del motor es de 145 N, eso equivale a 14,8 kilos.
25. Halla el módulo de la resultante de dos fuerzas de 8 N y 15 N, respectivamente, que forman un ángulo de 90º.
26. Dos alumnos tiran, en direcciones perpendiculares, de dos cuerdas atadas a la pata de una mesa, uno con una fuerza de 200 N,
y el otro, con una de 250 N. ¿Con qué fuerza y en qué dirección tendrá que tirar otro alumno para que la mesa no se mueva? Haz
un dibujo.
27. Para abrir una puerta hace falta aplicar una fuerza de 3 N a una distancia de 60 cm de las bisagras. Si aplicamos una fuerza de
7 N a 10 cm de las bisagras, ¿podremos abrir la puerta?
28. Se lanza un cohete verticalmente. Durante los tres primeros minutos actúan los motores y el cohete asciende hasta una altura
de 15 km. En ese instante, los motores dejan de funcionar porque se ha acabado el combustible, y el cohete sigue ascendiendo
hasta una altura de 20 km; a partir de ese instante comienza a caer hacia la Tierra. Dibuja un esquema con las fuerzas que
actúan sobre el cohete:
a) Antes de la partida. b) Mientras asciende. c) Cuando se acaba el combustible d) Cuando desciende.
29. Utilizando la regla del paralelogramo, obtén la resultante de las siguientes fuerzas:
30. Cuando un cuerpo se mueve con m.r.u. puede ser porque sobre él:
a) No actúa ninguna fuerza. b) Actúan dos fuerzas iguales y perpendiculares entre sí. c) La suma de todas las fuerzas que
actúan sobre él es cero. d) Actúan varias fuerzas que tienen una resultante muy pequeña.
31. Empujamos a un cuerpo de 30 kg con una fuerza de 20 N, y se mueve con una velocidad constante de 2 m/s. ¿Cuál es el valor de
la fuerza de rozamiento?
32. ¿Durante cuánto tiempo ha de actuar una fuerza de 2 000 N sobre un coche de 1 500 kg para producirle un incremento de
velocidad de 100 km/h?
33. Un cuerpo se mueve bajo la acción de una única fuerza. Si esta cesa, indica:
a) El tipo de movimiento que llevará el cuerpo. b) La velocidad que lleva a partir del momento en que cesa la fuerza.
34. El motor de un coche ejerce una fuerza de 300 N cuando circula por una carretera recta a 80 km/h. Si el rozamiento con el
aire es de 60 N, ¿cuál es el rozamiento con la carretera?
35. Un pájaro volando, ¿atraerá a la Tierra? Si es así, ¿con qué fuerza lo hará si su masa es de 50 g?
36. Un coche, que mantiene una velocidad constante de 70 km/h, experimenta una resistencia debida al aire de 60 N. Si se sabe
que la fuerza de rozamiento de los neumáticos es de 500 N, ¿qué fuerza motriz ha de ejercer el motor?
37. Sobre un cuerpo de 98 N de peso actúan las fuerzas de la figura:
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a) ¿Con qué aceleración y en qué sentido se moverá? b) Si la fuerza de rozamiento fuese de 50 N, ¿cuál sería el
sentido y la aceleración de su movimiento?
Sobre un cuerpo de 25 kg, que se encuentra en reposo en una superficie horizontal, se aplica una fuerza de 375 N paralela al
plano, haciendo que en 7 segundos adquiera la velocidad de 91 m/s. Con estos datos, calcula:
a) La aceleración que ha llevado. b) La fuerza que se opone al movimiento. c) El espacio que recorre en 20 segundos.
Cuando llenas un globo de aire y, sin atarle la boca, lo sueltas, sale despedido realizando un cierto movimiento. Trata de explicar
este fenómeno.
Imagina un astronauta, unido a la nave por un cable, que está arreglando algún desperfecto en el exterior de ella. ¿Qué
ocurriría si se rompiera el cable?
Sobre un plano horizontal se impulsa a un móvil de 500 kg hasta que adquiere una velocidad de 36 km/h, y se le deja mover
libremente después. Si la fuerza de rozamiento entre el móvil y el plano es de 2 940 N, calcula:
a) El tiempo que tarda en pararse.
b) El espacio que recorre.
Calcula la altura máxima que alcanza y el tiempo de vuelo si lanzamos un objeto verticalmente hacia arriba con una velocidad de
40 m/s.
Un coche sale de Mahón en dirección a Ciudadela a 80 km/h. Cinco minutos más tarde sale de Ciudadela hacia Mahón una moto a
60 Km/h. Calcula a que distancia de Mahón se cruzarán.
Sabiendo que el radio medio de Marte es 3,32 · 106 m, y que su masa es de 6,4 · 1023 kg, calcula:
a) El valor de g en su superficie. b) Lo que pesa un cuerpo en Marte, si en la Tierra pesa 637 N.
Halla el valor de la aceleración de la gravedad en un punto de la superficie terrestre en el que un cuerpo de 35 kg pesa
340,2 N.
Calcula el valor de la gravedad a 400 km de altitud sobre la superficie de la Tierra.
Datos: Radio de la Tierra = 6 370 km; Masa de la Tierra = 6 · 1024 kg; G = 6,67 · 10 11 N · m2/kg2.
¿Cuánto pesará a esa altitud un satélite de 400 kg de masa?
Dos cuerpos puntuales distanciados 3 km se atraen con una fuerza de 1 000 500 N. Si la masa de uno de ellos es de 15 · 105 kg,
¿cuál es la masa del otro? Dato: G = 6,67 · 10 11 N · m2/kg2
La aceleración de la gravedad en la superficie de Mercurio es de 3,99 m/s2. Si su radio medio es de 2,34 · 106 m, calcula:
a) La masa de dicho planeta. b) El peso en la Tierra de un cuerpo que en el planeta pesa 159,6 N.
Un resorte se deforma 5 cm cuando colgamos de él un peso de 1 N. Calcula el valor de su constante elástica y el alargamiento
que experimentará al colgar de él un peso de 4 N.
Un coche va a 5 m/s y acelera a razón de 2 m/s2. ¿Cuál será su velocidad al cabo de 10 s?¿Qué distancia recorrerá en 15 s?
Un camión de 4 000 kg de masa comienza a frenar y recorre una distancia de 20 m hasta que se para. Calcula la fuerza de
frenada.
Lanzamos una pelota hacia arriba con una velocidad de 20 m/s. Calcula la velocidad que llevará los 3 segundos.
Un coche de 800 kg se mueve con una velocidad de 20 m/s y se para en 10 s.
a) ¿Qué fuerza han hecho los frenos sobre el coche?
b) ¿Qué distancia ha recorrido en estos 10 s?
Una vasija paralelepipédica tiene las siguientes dimensiones: 23 cm de largo, 12 cm de ancho y 50 cm de alto. Si se vierte en su
interior un litro de un líquido cuya densidad es 0,95 g/cm3, calcula:
a) La altura que alcanza el líquido en la vasija. b) Su masa. c) La presión que ejerce sobre el fondo.
En unos vasos comunicantes echamos dos líquidos inmiscibles. El primero, de densidad 1,3 g/cm3, alcanza una altura de 30 cm, y
el segundo alcanza una altura de 23 cm. ¿Cuál será su densidad?
Nota: La altura está medida sobre la superficie de separación de ambos líquidos.
En un pantano existe una compuerta de 3 m2 situada 7 m por debajo del nivel del agua. Halla la fuerza que actúa sobre ella.
4.
Tenemos varias vasijas de distintas formas e igual base y se echa agua en ellas hasta que se alcanza en todas el mismo nivel.
¿En
cuál de ellas se ejercerá mayor presión y en cuál mayor fuerza sobre el fondo? Justifica tu respuesta.
5. Una persona se encuentra buceando a 12 m de profundidad. Sabiendo que la densidad del agua del mar es 1,06 g/cm3, deduce la
presión que actúa sobre ella.
6. ¿Qué volumen deberá tener un submarino de 20 000 toneladas para que quede en equilibrio en el seno del mar?
Dato: La densidad del agua del mar es 1020 kg/m3.
7. Si se desea, en una prensa hidráulica, que la fuerza resultante sea 300 veces mayor que la aplicada, ¿qué relación debe existir
entre las superficies de los émbolos?
8. Sumergimos totalmente un cuerpo en agua, pero el empuje es mayor que el peso. ¿Qué ocurre cuando lo soltamos? Razónalo.
9. Halla la superficie del émbolo mayor de una prensa hidráulica, sabiendo que la del menor es de 5 cm 2, y que cuando se ejerce
sobre
él una fuerza de 98 N puede levantarse, en el mayor, un cuerpo de 1 200 kg.
10. Las superficies de los émbolos de una prensa hidráulica son de 50 cm2 y 300 cm2, respectivamente. Analiza:
a) Si queremos levantar un cuerpo de 700 kg, ¿en qué émbolo lo pondremos? ¿Qué fuerza tendremos que aplicar?
b) ¿Podremos levantar un cuerpo de 5 000 N aplicando una fuerza de 1 000 N?
11. Una persona se encuentra buceando a 12 m de profundidad. Sabiendo que la densidad del agua del mar es 1,06 g/cm 3, deduce la
presión que actúa sobre ella.
12. Se introduce en agua un cuerpo de 140 kg, cuya densidad es de 1650 kg/m3. Calcula:
a) El peso del cuerpo. b) El volumen que desplaza. c) La masa de agua que desplaza y su peso. d) El empuje que recibe.
e) La resultante de las fuerzas que actúan sobre él. f) ¿Se hunde o flota?
13. Se deja sobre un líquido, de densidad 1,35 g/cm3, un cuerpo que tiene una densidad de 0,85 g/cm3. Calcula el porcentaje del
volumen del cuerpo que está fuera del líquido.
14. Sumergimos totalmente un cuerpo en agua, pero el empuje es mayor que el peso. ¿Qué ocurre cuando lo soltamos? Razónalo.
15. Calcula el peso aparente de una persona de 80 kg cuando se introduce totalmente en agua. Se supone que la densidad media del
cuerpo humano es de 1,08 g/cm3 y que ha expulsado todo el aire de sus pulmones. Dato: da = 1000 kg/m3.
16. Halla la altura que debe tener un líquido, de densidad 1 130 kg/m3, en un depósito para que ejerza una presión sobre el fondo
de 550 mmHg.
17. La energía es algo que:
a) Se conserva en los sistemas cerrados. b) No puede “almacenarse”. c) No puede transmitirse de unos sistemas a otros.
d) Puede medirse.
18. Imagina un pozo en la superficie terrestre que tuviera 2 km de profundidad. Si introduces un cuerpo de 5 kg, sujeto de una
cuerda, hasta 1 km:
a) ¿Cuánto valdría su energía potencial, si tomamos la superficie terrestre como nivel de referencia, donde Ep = 0?
b) ¿Qué pasaría si lo soltaras?
c) ¿Puede ser negativa la energía potencial gravitatoria?
19. Una grúa es capaz de subir un cuerpo de 500 kg a una altura de 15 m en 3 minutos. Calcula:
a) El trabajo que realiza. b) La potencia que desarrolla.
20. Dos cuerpos de igual masa se desplazan con velocidades v1 y v2, siendo la relación entre ellas: v1 = 5 · v2. ¿Qué relación
existe entre sus energías cinéticas?
21. Se aplica una fuerza de 300 N a un cuerpo de 10 kg, inicialmente en reposo, y adquiere una velocidad de 15 m/s cuando ha
recorrido un espacio de 5 m. ¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento que actúa sobre el cuerpo? Si no hubiese rozamiento,
¿cuál sería la velocidad adquirida por el cuerpo?
22 Sobre un cuerpo de 20 kg, inicialmente en reposo, actúa una fuerza de 60 N paralela a la dirección del desplazamiento,
durante 4 segundos. Calcula:
a) La aceleración que le produce, el espacio que recorre y la velocidad que alcanza.
b) La variación de energía cinética que le produce.
c) El trabajo realizado por la fuerza.
d) Compara las cuestiones b) y c) y explica los resultados.
23. Define el calor. ¿Pueden los cuerpos almacenar calor? Razónalo.
24. Calcula la temperatura de equilibrio cuando se mezclan 3 litros de agua a 15 ºC con 5 litros de agua a 70 ºC.
25. Calcula la cantidad de calor que será necesario suministrar a 2,5 kg de aluminio para aumentar su temperatura en 8 ºC.
Dato: El calor específico del aluminio es 900 J/(kg · K).
26. Calcula la cantidad de calor que será necesario suministrar a 2,5 kg de aluminio para aumentar su temperatura en 8 ºC.
Dato: El calor específico del aluminio es 900 J/(kg · K).
27. Calcula la temperatura de equilibrio cuando se mezclan 3 litros de agua a 15 ºC con 5 litros de agua a 70 ºC.
28. A tres cuerpos distintos, A, B y C, de igual masa e inicialmente a 20 ºC, se les comunica la misma cantidad de calor, Q,
teniendo cada uno de ellos, al final, 50 ºC, 85 ºC y 70 ºC, respectivamente. Ordena dichos cuerpos de mayor a menor calor
específico.
29. Se desea elevar a 80 ºC la temperatura de 5 kg de agua que está a 20 ºC. ¿Cuántos kilogramos de agua a 100 ºC deberán
añadirse?
30. Define el calor. ¿Pueden los cuerpos almacenar calor? Razónalo.
1.
¿Cuántos protones, neutrones y electrones tiene el átomo
2.
Determina los protones, neutrones y electrones que tiene el isótopo
3.
Indica el número de protones, neutrones y electrones de los átomos con las siguientes características:
a) Z=3 A=6 b) Z=92 A=235 c) Z=6 A=12 d) Z=92 A=238
Razona si las siguientes aplicaciones son verdaderas o falsas:
a) El núcleo contiene partículas con carga negativa y masa.
b) La corteza contiene partículas con carga positiva y masa muy pequeña
c) El núcleo contiene partículas sin carga.
d) El núcleo y la corteza contienen partículas sin carga
4.
U?
238
92
200
80
Hg
5.
Completa la tabla siguiente:
Elemento
Ca
Mg
Si
C
Hg
Z
20
A
40
24
28
6
Neutrones
Protones
Electrones
12
14
6
200
80
6. Escribe las configuraciones electrónicas de los siguientes átomos:
a)
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
19
K
b)
12
Mg
c)
14
Si
d)
18
Ar
Un elemento X tiene un número atómico Z = 13. ¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son ciertas y cuáles falsas?
a) El átomo del elemento X tiene 5 electrones en el nivel más externo.
b) Para conseguir la estructura de gas noble ha de ganar 3 electrones.
c) Para conseguir la estructura de gas noble ha de perder 3 electrones.
¿A qué se debe la poca reactividad de los gases nobles?
La distribución electrónica del átomo de nitrógeno es 1s2 2s2 2p3.
a) ¿Cuántos electrones tiene en la capa de valencia?
b) Escribe en la notación de Lewis el átomo de nitrógeno.
c) Razona qué tipo de enlace existe en una molécula de N2.
Un ión contiene 47 protones, 62 neutrones y 46 electrones.
a) ¿Cuál es la carga de este ión?
b) ¿Cuál es el número atómico y el número másico de este ión?
Explica cómo llegan a adquirir una estructura electrónica más estable los átomos de los siguientes elementos: S , Br y Ba.
Explica la formación de los siguientes compuestos iónicos:
a)
KCl
b) Na2O c) Li2O d) MgO
a) Indica una propiedad que tengan los gases y que no tengan ni los líquidos ni los sólidos.
b) Indica una propiedad que tengan los sólidos y que no tengan los ni los líquidos ni los gases.
c) Indica una propiedad que tengan los tres estados.
Nos dejamos una pelota desinflada en un campo en un día soleado. La vamos a recoger al cabo de unas horas. Al principio parece
que está totalmente hinchada y después volvemos a notar que se desinfla. ¿A qué ha sido debido que se haya inflado sola?
Calcula el número de moléculas que hay en 500 g CaI2.
¿Cuántos moles hay en 60 g de hidróxido de sodio (NaOH)?
Calcula la masa de tres moles de agua.
¿Cuántos moles de amoniaco hay en 34 g de amoniaco (NH3)?
¿Cuántas moléculas hay en 15 g de KOH?
Indica qué gas medido a 0ºC y 1 atm de presión, ocupara más volumen:
a) 17 g de NH3 b) 2 moles de CO2 c) 13 g de N2O5
¿Qué volumen ocupan 12 moles de CO2 medidos a 25ºC Y 1,2 atmósferas de presión?
Calcula el número de moléculas que hay en 3,6 litros de O2 medidos a 30 ºC y 0,87 atmósferas.
¿Cuántos moles de H2SO4 necesitamos para preparar 2 litros de una disolución de concentración 3M?
¿Qué masa de ClH necesitamos para preparar 200 ml de una disolución de concentración 6 mol/l?
La concentración de glucosa (C6H12O6) en la sangre de una persona sana es de 0,09 g de glucosa por cada 100 ml de sangre.
a) ¿Cuántos moles de glucosa hay en 1 ml de sangre?
b) Si el volumen total de la sangre es de 5,5 l, calcula el número total de moléculas de glucosa que contiene la sangre de
una persona sana.
¿Cuántos litros de una disolución 0,8 M de ClNa necesitamos para tener 23 gramos de ClNa?
¿Cuántos gramos de NaOH hacen falta para preparar 3 litros de una disolución 2M?
Calcula la concentración en masa de la disolución formada por 30 g de ClK y 120 gramos de agua.
La quinina (C20H24N2O2) es muy poco soluble en agua y solo se disuelve 1 g de quinina por cada 2litros de agua. ¿Cuántos moles
de quinina se pueden disolver en 23 litros de agua?
¿Cómo se prepararían 230 gramos de una disolución de ClNa en agua al 12% en masa de sal?
Calcula la molaridad de una disolución que contiene 4,9 g de H2SO4 en 250 ml de disolución.
El aluminio es un metal que reacciona con el oxígeno según la reacción:
Al + O2  Al2O3
a) Ajusta la reacción. b) Calcula la masa de Al2O3 que se obtiene cuando reaccionan totalmente 9,2 g de aluminio.
Para obtener sulfato de cobre (II), se hace reaccionar el carbonato de cobre (II) con ácido sulfúrico, según la reacción:
CuCO3 + H2SO4  CuSO4 + CO2 + H2O
a) Ajusta la reacción. b) Calcula la masa de carbonato de cobre que reacciona con 19,6 g de H2SO4
34. Dada la reacción: CH4 + O2  CO2 + H2O
a) Ajusta la reacción b) ¿Qué volumen de oxígeno hará falta para quemar 50 l de metano? c) ¿Qué volumen de dióxido
de carbono se obtendrá cuando reaccionen 30 g de metano a 23ºC y 1,4 atm?
35. Una persona necesita diariamente, para efectuar sus actividades, 8 000 KJ. Si suponemos qu obtiene toda la energía de la
combustión de la glucosa, según la ecuación: C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + 2624 KJ
Calcula la cantidad de glucosa que tendría que consumir diariamente.