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DIRECCION GENERAL DE BACHILLERATO
CENTRO DE ESTUDIOS DE BACHILLERATO 4/2
“LIC. JESÚS REYES HEROLES”
GUIA DE ESTUDIO DE
FÍSICA 2
SEMESTRE 4°
PROFESOR: LUIS ARMANDO RUBIO MEDINA.
FECHA: 04-06-13
DIRECCIÓN GENERAL DEL BACHILLERATO
CENTRO DE ESTUDIOS DE BACHILLERATO Nº 2
“LIC. JESÚS REYES HEROLES”
GUIA DE FISICA 2
NOMBRE ___________________________________ CALIFICACIÓN ___________
PROFESOR: LUIS ARMANDO RUBIO MEDINA
INSTRUCCIONES: la siguiente guía consta de teoría y problemas los cuales están
divididos en tres bloques, los cuales debes de resolver correctamente puedes basarte
en los ejemplos aquí propuestos (problemas)
1) ¿Qué es hidráulica?
2) ¿Qué es densidad?
3) ¿Qué es presión?
4) ¿Qué dice el principio de pascal?
5) ¿Qué dice el principio de Arquímedes?
Resuelve los siguientes problemas:
Ejemplos:
1.
Si 0.5 kg e alcohol etílico ocupa un volumen de 633 (poco más de medio litro), calcular:
a.
b.
Su densidad.
Su peso específico.
Datos
Fórmula y desarrollo
m  0.5kg
D
V  633cm3  0.000633m3
g  9.8m / s 2
Pe  Dg
m
V
0.5kg
D
 789.88kg / m3
0.000633m3
D?
Pe  (789.88kg / m3 )(9.8m / s 2 )
Pe  7740.92 N / m3
P ?
e
2.
3
Calcular la masa y el peso de 150,000lt de gasolina. La densidad de la gasolina es de 700 kg / m .
Datos
Fórmula y desarrollo
m
V
m  DV
D
m?
V  15000lt  15m3
m
D
m  (700kg / m 3 )(15m3 )
V 
g  9 .8 m / s 2
D  700kg / m 3
P?
3.
P  (10500kg)(9.8m / s 2 )
P  102900 N
m  10500kg
3
¿Cuál es la densidad de un aceite cuyo peso específico es de 8967 N / m ?
Datos
D?
Fórmula y desarrollo
P
D e
g
g  9.8m / s 2
D
Pe  8967 N / m3
4.
P  mg
8967 N / m3
9.8, m / s 2
D  915kg / m3
Sobre un líquido encerrado en un recipiente, se aplica una fuerza de 60
2
tiene un área de 0.01 m , ¿cuál es el valor de la presión?
Datos
F  60 N
A  0.01m 2
P?
Fórmula y desarrollo
F
A
60 N
P
0.01m 2
P  6000 N / m 2
P
N
mediante un pistón que
5.
2
¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica cuya área es de 100 cm ,
2
cuando en el émbolo menor, de área igual a 15 cm , se aplica una fuerza de 200N ?
Datos
Fórmula y desarrollo
F ?
F
f

A a
Af
F
a
(100cm 2 )( 200N )
F
15cm 2
F  1333.33 N
A  100cm 2
f  200 N
a  15cm 2
6.
En un elevador de estación de servicio, el émbolo grande mide 30 cm de diámetro, y el pequeño de
2. ¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo menor si se aplica una fuerza de 3500N al émbolo mayor?
Datos
D  30cm
d  2cm
f ?
F  35000 N
d 2
área del émbolo menor
4
D 2
A
área del émbolo mayor
4
a
Fórmula y desarrollo
F
f

A a
aF
f 
A
sustituyen do a y A
Fd 2
4
D 2
4
(35000 N )( 2cm 2 ) 2 140000 N
f 

(30cm) 2
900
f  155.55 N
f 
Problemas a resolver:
1) Con un martillo se aplica una fuerza cuya magnitud es de 25 kg, sobre un clavo cuya
área es de 3mm2 .Determine el valor de la presión que ejerce el clavo al introducirse
en la pared; expresar el resultado en a) kgf/mm2 b) en pascales.
2) Una persona cuyo peso es de 60kgf al estar parada sobre el suelo con los pies juntos,
estos ocupan un área de 370cm2. ¿Cuál es la presión ejercida sobre el suelo en:
a) Kgf/cm2
b) Pascal
c) kilopascal
3) Un cubo de aluminio mide 3cm una de sus aristas y tiene una masa de 23.2g. calcular
a) ¿Cuál es su densidad?
b) ¿cuál será su masa de 6.5 cm3 de aluminio?
4) calcular la masa y el peso de 16000 litros de gasolina. Densidad de la gasolina
700kg/m3.
5) ¿Cuál es la densidad de un aceite cuyo peso especifico es de 8967N/m3.
6) ¿qué magnitud de fuerza se obtendrá en el embolo mayor de una prensa hidráulica
cuya área es de 110cm2 cuando en el embolo menor de área igual a 17 cm2 se aplica
una fuerza cuya magnitud es de 250 N?
7) calcular la magnitud de la fuerza que se obtendrá en el embolo mayor de una prensa
hidráulica de un diámetro de 30 cm, si en el embolo menor de 18 cm de diámetro se
ejerce una fuerza cuya magnitud es de 270 N.
II CALOR
8) ¿Qué es el calor?
9) ¿Qué es temperatura?
10)
¿Cuáles son las unidades del calor?
11)
¿Cuáles son las unidades de temperatura?
Conversión de escalas termométricas
a)
Para convertir grados centígrados a grados Fahrenheit.
º F  32  1.8(º C )
b) Para convertir grados Fahrenheit a grados centígrados. º C 
c)
Para convertir grados centígrados a grados Kelvin.
d) Para convertir grados Kelvin a grados centígrados.
º F  32
1.8
º K º C  273
º C º K  273
Ejemplos:
1.
Convertir 60ºC a ºF.
º F  32  1.8(º C )
F  32  1.8(60º C )  140º F
60º C  140º F
2.
Convertir 240ºF a ºC.
º F  32
1.8
240º F  32
ºC 
 115.55º C
1.8
ºC 
240º F  115.55º C
3.
Convertir 85ºC a ºK
º K º C  273
º K  85º C  273  358º K
85º C  358º K
4.
Convertir 80ºK a ºC.
º C º K  273
º C  80º K  273  193º C
1.
80º K  193º C
Los alambres del alumbrado eléctrico son de cobre. Supongamos que los postes están separados
25m y que los alambres están tensos en un día de invierno, cuando la temperatura es de 0ºC, ¿cuál
será la longitud de cada alambre en un día de verano, con una temperatura de 30ºC?
Datos
Fórmula y desarrollo
L f  L0 1   T f  T0  
L0  25m
T0  0º C
L f  25m 1  16.6(106 º C 1 )   30º C  0º C  
Lf  ?
L f  25m 1  498(106 ) 
T f  30º C
L f  25m(1.000498)
  16.6(10 º C )
6
1
L f  25.01245m
2.
A una temperatura de 15ºC una varilla de hierro tiene una longitud de 5m. ¿Cuál será la longitud al
aumentar la temperatura a 25ºC?
Datos
Fórmula y desarrollo
L0  5m
L f  L0 1   T f  T0  
T0  15º C
L f  5m 1  0.0000117º C 1  25º C  15º C  
Lf  ?
L f  5.000585m
T f  25º C
  11.7 10 º C
6
1
Pero su dilatación es igual a:
L f  L0  5.000585m  5m  0.000585m
Al conocer el coeficiente de dilatación superficial de un cuerpo sólido se puede calcular el área final que
tendrá al variar su temperatura de la siguiente forma:
Af  A0 1   T f  T0 
1.
 8m3 ) está a 15º C . Calcular el volumen a 65º C .
Un cubo de aluminio cuya arista mide 2m ( V
Datos
Fórmula y desarrollo
V0  8m 3
T0  15º C
Vf  ?


V f V 0 1   T f  T0 


T f  65º C
V f  8m 1  72  10 º C 1 65º C  15º C 
  24 10 6 º C 1
V f  8.0288m
  72 10 6 º C 1
3
6
3
2.
Una barra de aluminio de
0.01m3 a 16º C se calienta a 44º C . Calcular :
a.
¿Cuál será el volumen final?
b.
¿Cuál fue su dilatación cúbica?
Datos
Fórmula y desarrollo


V f V 0 1   T f  T0 
V0  0.01m 3
T0  16º C
V  V f  V0
T f  44º C


a) V f  0.01m 3 1  0.0000672º C 1 44º C  16º C 
  67.2 10 6 º C 1
V f  0.0100188m
a) V f  ?
3
b) V  0.0100188m 3  0.01m 3  0.0000188m 3
b) V  ?
V  1.88  10 5 m 3
3.
¿Cuál es la cantidad de calor necesaria para que 2kg de plomo eleven su temperatura de
100º C ?
Datos
Ce  0.031cal / g º C
T0  20º C
T f  100º C
m  2kg
20º C
a
Fórmula y desarrollo
Q
 Q  Ce mT
mT
Q  0.031cal / g º C 2000 g 100º C  20º C 
Ce 
Q  4960cal  4.96kcal
Q  ?
4.
¿Qué cantidad de calor se necesita suministrar a 500g de agua para que eleve su temperatura de
10º C a 80º C ?
Datos
Ce  1cal / g º C
T0  10º C
T f  80º C
m  500 g
Q  ?
Fórmula y desarrollo
Q
 Q  Ce mT
mT
Q  1cal / g º C 500 g 80º C  10º C 
Ce 
Q  35000cal  35kcal
Problemas a resolver:
12) Transforma 100°c ak
13)
Transforma 380 k a °c
14)
Transforma 60°c a °f
15) A una temperatura de 15°c una varilla de hierro tiene una
longitud de 6m ¿Cuál será la longitud al aumentar la temperatura
a30°c?
16) ¿Cuál es la longitud de un cable de cobre al disminuir la
temperatura a 16°c, si con una temperatura de 45°c mide 416m?
17) A una temperatura de 25°cuna puerta de aluminio mude 2 m de
largo y 1m de ancho ¿Cuál será su área final al disminuir su
temperatura a 15°c?
18) Una esfera hueca de acero a 30°c tiene un volumen de 0.3m3
¿Qué volumen final tendrá a -4°c en m3 y en litros?
19) ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a una barra de plata de
13 kg para que se eleve su temperatura de 26°c a 76°c?
20) Seiscientos gramos de hierro se encuentran a una temperatura
de 17°c ¿Cuál será su temperatura final si se le suministran 9000
colarías?
21) ¿Qué cantidad de calor se necesita suministrar a 600g de agua
para que eleve su temperatura de 15°c a 90°c?
III Electricidad y magnetismo
22) ¿Qué es electricidad?
23) Menciona la ley de Coulomb
24) ¿Qué es carga eléctrica?
25) ¿Qué dice la ley de la conservación de la energía?
26) ¿Qué son los conductores y aislantes?
Ejemplo:
1. Determinar el valor de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son: 𝑞1 = −3 microcoulombs,
𝑞2 = 4 microcoulombs, al estar separadas en el vacío por una distancia de 50𝑐𝑚.
Datos
Fórmula y desarrollo
F ?
F k
q1  3 C  3  10 C
6
  3  106 C  4  10 6 C  

F   9  109 Nm 2 / C 2  
2


0.5
m




F  4.3  101 N
q2  4  C  5  10 6 C
k  9  109 Nm 2 / C 2
r  50cm  0.5m
2.
q1q2
r2
Una carga de 3 107 C recibe una fuerza horizontal hacia la derecha de 2 104 N . ¿Cuál es
el valor de la intensidad del campo eléctrico en el punto donde está colocad la carga de prueba?
Datos
E ?
Fórmula y desarrollo
7
q  3  10 C
F  2  104 N
E
F
q
2  104 N
3  107 C
E  6.66  102 N / C
E
3.
Calcular el valor de la intensidad del campo eléctrico a una distancia de 50cm de una carga de
4C .
Datos
Fórmula y desarrollo
E ?
E
6
q  4  10 C
k  9  109 Nm 2 / C 2
r  50cm  0.5m
E
kq
r2
 9 109 Nm2 / C 2  4 106 C 
 0.5m 
2
E  1.44  105 N / C
4.
12
Una esfera de carga 10 C .
a. ¿Contiene un exceso o una diferencia de electrones en comparación con su estado normal de
neutralidad eléctrica?
b. ¿A cuántos electrones corresponde?
Datos
Fórmula y desarrollo
Numero Electrones 
e  1.6 1019 C
5.
q
e
1012 C
1.6  10 19 C / electron
 6.25  106 electrones

¿Cuál es la magnitud y dirección de la fuerza ejercida sobre una carga de
encuentra a
4 109 C que
8
5cm de una carga de 5 10 C ?
Datos
Fórmula y desarrollo
q1q2
r2
 9 109 N  m2 / C 2  4 109 C  5 108 C 
F k
5cm  5 102 m
q1  4 109 C
F
8
q2  5 10 C
F  7.2  10 4 N
 5 10 m 
2
2
se
6.
La resistencia de un alambre de cobre es de 15 a 0ºC , calcular su resistencia a 60ºC .
Datos
Fórmula y desarrollo
  3.8  103 º C 1
Rt  R0 1   t 
R0  15
Rt  15  1   3.8  10 3 º C 1   60º C 

t  60º C
Rt  18.42
Rt  ?
7.

Encontrar la resistencia de un alambre No. 30 de cobre 60m de longitud. La resistividad del cobre
es 1.7 108   m y el diámetro del alambre es de 0.2546mm .
Datos
Fórmula y desarrollo
  1.7  10   m
8
L  60m
A   1.273  104 m 
L
A
1.7
 108   m   60m 
R
2
R
 1.273  104 m 
2
R  20
Problemas a resolver:
27) Calcular la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son:
q1=3microcoulombs, q2=5microcoulombs, al estar separadas en el vacío por una
distancia de 30cm.
28) En un átomo de hidrogeno, un electrón gira alrededor de un protón en una órbita de
radio igual a 5.3x10-11 m ¿con que magnitud de fuerza eléctrica se atraen el protón y el
electrón?
29) Una carga de prueba de 3x10-7 C recibe una fuerza horizontal hacia la derecha de
4x10-5N ¿Cuál es la magnitud de la intensidad del campo eléctrico en el punto donde
está colocada la carga de prueba?
30) Una carga de prueba de 2 mC se sitúa en un punto en el que la intensidad del campo
eléctrico tiene una magnitud de 7x103 N/C ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que actúa
sobre ella?
31) Determinar la resistencia eléctrica de un alambre de cobre de 4km de longitud y 0.9
mm2 de área en su sección transversal 0°C
Propósito general de la asignatura:
Acercar al estudiante a los conocimientos, principios, teorías, y leyes que esta ciencia proporciona
y que rigen el comportamiento de los fenómenos físicos. De tal manera que al aplicarlos, pueda
explicarse de manera científica el porqué de los múltiples fenómenos que acontecen en su
entorno. Y aún más: pretende que dé el salto del saber al saber pensar para saber hacer,
fortaleciendo el desempeño sobre el saber, con una plena conciencia cívica y ética delas
consecuencias de sus acciones y hechos.
Competencias a desarrollar:
COMPETENCIAS GENÉRICAS
Las competencias genéricas son aquellas que todos los bachilleres deben estar en la capacidad
de desempeñar, y les permitirán a los estudiantes comprender su entorno (local, regional,
nacional o internacional) e influir en él, contar con herramientas básicas para continuar
aprendiendo a lo largo de la vida, y practicar una convivencia adecuada en sus ámbitos social,
profesional, familiar, entre otros, por lo anterior estas competencias construyen el Perfil del
Egresado del Sistema Nacional de Bachillerato. A continuación se enlistan las
competencias genéricas:
1. Se conoce y valora a sí mismo y aborda problemas y retos teniendo en cuenta los objetivos
que persigue.
2. Es sensible al arte y participa en la apreciación e interpretación de sus expresiones en
distintos géneros.
3. Elige y practica estilos de vida saludables.
4. Escucha, interpreta y emite mensajes pertinentes en distintos contextos mediante la
utilización de medios, códigos y herramientas apropiados.
5. Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.
6. Sustenta una postura personal sobre temas de interés y relevancia general, considerando
otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva.
7. Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.
8. Participa y colabora de manera efectiva en equipos diversos.
9. Participa con una conciencia cívica y ética en la vida de su comunidad, región, México y el
mundo.
10. Mantiene una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias,
valores, ideas y prácticas sociales.
11. Contribuye al desarrollo sustentable de manera crítica, con acciones responsables.
EXPER
IMENTALES
FÍSICA II
9
COMPETENCIAS DISCIPLINARES BÁSICAS DEL CAMPO DE CIENCIAS
EXPERIMENTALES
BLOQUES DE APRENDIZAJE
I II III
1. Establece la interrelación entre la ciencia, la tecnología, la sociedad y el ambiente en
contextos históricos y sociales específicos.
2. Fundamenta opiniones sobre los impactos de la ciencia y la tecnología en su vida cotidiana,
asumiendo consideraciones éticas.
3. Identifica problemas, formula preguntas de carácter científico y plantea las hipótesis
necesarias para responderlas.
4. Obtiene, registra y sistematiza la información para responder a preguntas de carácter
científico, consultando fuentes relevantes y realizando
Experimentos pertinentes.
5. Contrasta los resultados obtenidos en una investigación o experimento con hipótesis previas y
comunica sus conclusiones.
6. Valora las preconcepciones personales o comunes sobre diversos fenómenos naturales a
partir de evidencias científicas.
7. Explicita las nociones científicas que sustentan los procesos para la solución de problemas
cotidianos.
8. Explica el funcionamiento de máquinas de uso común a partir de nociones científicas.
9. Diseña modelos o prototipos para resolver problemas, satisfacer necesidades o demostrar
principios científicos.
10. Relaciona las expresiones simbólicas de un fenómeno de la naturaleza y los rasgos
observables a simple vista o mediante instrumentos o
Modelos científicos.
11. Analiza las leyes generales que rigen el funcionamiento del medio físico y valora las acciones
humanas de riesgo e impacto ambiental.
12. Decide sobre el cuidado de su salud a partir del conocimiento de su cuerpo, sus procesos
vitales y el entorno al que pertenece.
13. Relaciona los niveles de organización Química, biológica, Física y ecológica de los sistemas
vivos.
14. Aplica normas de seguridad en el manejo de sustancias, instrumentos y equipo en la
realización de actividades de su vida cotidiana.
Requisitos de entrega:
*La guía se deberá de entregar el día del examen, contestada con letra de molde, en limpio y con
lápiz.
*todos los problemas deberán traer el desarrollo de solución, (datos, formula, desarrollo y
resultado).
Bibliografía:
Título: Física 2
Autor: Héctor Pérez Montiel
Editorial: patria.
Bloques: 1, 2,3