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ESCUELA PREPARATORIA OFICIAL 128 GUIA PARA EL EXAMEN EXTRAORDINARIO FISICA II CICLO: 2014-2015 PERIODO DE REGULARIZACIÓN: TERCERO MATERIA: FISICA II GRUPOS: 4C y 4D PROFR.: RODRIGO HERNANDEZ RODRIGUEZ MODO DE EVALUACIÓN: Examen vale 70 % de la calificación Guía contestada en su totalidad vale 30 %, siempre y cuando el cuestionario este contestado completamente y la solución de los problemas sea correcta. No se permite usar o tener consigo teléfono o cualquier dispositivo electrónico durante el examen. ESPECIFICACIONES DE ENTREGA DE GUÍA: Se entregara en hojas blancas tamaño carta y engargolado La guía debe tener caratula con lo siguiente: debe decir guía, nombre de la escuela, nombre de la materia, nombre del alumno, nombre del maestro, grado y grupo y Fecha, la del examen extraordinario. Las páginas de la guía deben estar enumeradas Los problemas deben estar enumerados por tema y subtema Cada problema debe contener: Datos, Formula, operaciones y resultados La guía se entregara el día del examen extraordinario Si no tiene las características arriba mencionadas no se recibirá la guía para evaluación. MATERIAL NECESARIO PARA CONTESTAR LA GUÍA: Copias de la Bibliografía: FISICA GENERAL, HECTOR PEREZ MONTIEL. PUBLICACIONES CULTURAL (Estas se entregaron durante el semestre) Formulario indicando para que sirve cada fórmula (Debes hacerlo en hojas blancas, lo vas a necesitar en el examen) Calculadora científica (no teléfono celular) Tabla de de equivalencia de unidades para hacer conversiones MATERIAL NECESARIO PARA PRESENTAR EL EXAMEN: Lápiz, sacapuntas y goma Formulario Calculadora científica (no teléfono celular) Formulario Tabla de de equivalencia de unidades para hacer conversiones GUÍA DE FÍSICA II Resuelve el siguiente cuestionario 1 ESTÁTICA 1.1 Conocimientos generales 1. Explique el origen de la palabra estática y cual es su campo de estudio. 2. Explique como se define un cuerpo rígido y cite tres ejemplos. 3. ¿Cuáles son las fuerzas coplanares y no coplanares. 4. Explique por medio de un dibujo el principio de transmisibilidad de las fuerzas. 5. Represente mediante un dibujo, un sistema de fuerzas colineales y diga su significado. 6. Explique que es un sistema de fuerzas concurrentes y dibuje ejemplos de ellas. 7. Dibuje un ejemplo de fuerzas paralelas y explique cómo se encuentra su resultante, así como el lugar donde debe estar aplicada. 8. Explique que es un par de fuerzas. 9. Explique qué es el momento de fuerzas y cuando se considera positivo o negativo. 10. ¿Porque el momento de una fuerza es una magnitud vectorial? 11. Explique que se entiende por: centro de gravedad, centroide y centro de masa. 12. Explique qué sucede con la estabilidad de un cuerpo si: a) disminuye la superficie de sustentación, b) la altura a la que se encuentra su centro de gravedad disminuye. 13. Explique las dos condiciones de equilibrio necesarias para que un cuerpo esté en reposo. 14. ¿Que es un diagrama de cuerpo libre y cuales son los pasos a seguir para hacerlo? 1.2 Máquinas simples 1. ¿Que es una maquina simple? 2. ¿Cómo se define la eficiencia de una maquina? 3. ¿Cuáles son lo tres procesos que ocurren durante la operación de una maquina simple? 4. ¿Cómo se define la ventaja mecánica real? 5. ¿Cómo se define la ventaja mecánica ideal? 6. Defina lo que es cada una de las siguientes maquinas simples: la palanca, el plano inclinado, la cuña, el torno, el tornillo, el engrane, la polea. 2.3. Elasticidad 1. Defina el concepto de elasticidad. 2. ¿Cómo se denomina a la fuerza que provoca una deformación? 3. Diga cuántos tipos de esfuerzo hay y explíquelos mediante ejemplos. 4. ¿Como se determina el esfuerzo longitudinal? 5. ¿Qué se entiende por: a) tensión unitaria, b) compresión unitaria? ¿De que otra manera se les llama? 6. Enuncie la ley de Hook. 7. Explique qué se entiende por módulo de elasticidad. 8. ¿Cómo se obtiene la expresión matemática del módulo de de Young? 9. Explique qué se entiende por límite elástico y cómo se calcula. 2 FLUIDOS EN REPOSO Y EN MOVIMIENTO 2.1. Hidrostática 1. Explique que estudia la hidrostática. 2. ¿Qué se entiende por fluido? 3. Explique las siguientes características de los fluidos: viscosidad, tensión superficial, cohesión, adherencia y capilaridad. 4. ¿Cuál es el concepto de presión? Escriba también su formula y sus unidades 5. Explique que origina la presión hidrostática y cómo se calcula su magnitud. 6. Explique en qué consiste la paradoja hidrostática de Stevin. 7. ¿Qué ocasiona la presión atmosférica y cómo varía respecto a la altura? 8. Defina los siguientes conceptos presión manométrica, presión barométrica y presión absoluta. 9. Explique cómo funciona el manómetro de tubo abierto o manómetro de líquido. 10. Enuncie el principio de pascal. 11. Explique cómo funciona la prensa hidráulica e indique la expresión matemática usada para el cálculo de la fuerza que se puede obtener en el émbolo mayor. 12. Enuncie el principio de Arquímedes. 13. ¿Cómo se calcúlale valor del empuje que recibe un cuerpo al sumergirlo en un líquido. 3.2. Hidrodinámica 1. Explique que estudia la hidrodinámica y cuales son sus aplicaciones. 2. Mencione las tres consideraciones que generalmente se hacen para facilitar el estudio de los líquidos en movimiento. 3. Defina el concepto de: a) gasto y b) flujo. Escriba también las formulas y las unidades. 4. Explique el significado de la ecuación de continuidad. 5. Explique qué pasa con la presión y la velocidad de un líquido que fluye a través de una tubería, cuando ésta disminuye su sección transversal. 6. Enuncie el teorema de Bernoulli. 7. Escriba el concepto de energía: cinética, potencial y de presión, para un líquido en movimiento. 8. Enuncie el teorema de Torricelli y escriba la ecuación matemática para calcular la velocidad de un líquido por un orificio de un recipiente. 9. Explique cómo se mide la velocidad de la corriente en un río o canal, utilizando el tubo de Pitot. 10. Explique como funciona el tubo de Venturi para determinar la velocidad que lleva un líquido por una tubería. 3 TERMOLOGIA 1. Especifique la diferencia entre calor y temperatura. 2. Defina qué se entiende por potencial térmico y energía térmica. 3. Describa cuándo es conveniente utilizar un termómetro de mercurio, un termómetro de alcohol y un termómetro de resistencia. 4. Comente en qué se basaron Fahrenheit, Celsius y Kelvin, para construir sus escalas termométricas. 5. Escriba las fórmulas que se emplean para convertir de ºC a K; de K a ºC; de ºC a ºF y de ºF a ºC. 6. Mencione a qué se debe la dilatación de los cuerpos. 7. Defina el concepto de dilatación lineal y de coeficiente de dilatación lineal. 8. Indica cada una de las tres formas en que se propaga el calor. 9. Especifique qué se entiende por caloría y Btu. 10. Defina los siguientes conceptos: a) Calor latente; b) Calor latente de fusión; c) Calor latente de vaporización. 11. Enuncie la ley de Boyle y escriba su expresión matemática. 12. Escriba la ley de Charles y su expresión matemática. 13. Enuncie la ley de Gay-Lussac y escriba su expresión matemática. 14. Defina el concepto de termodinámica. 15. Explique qué es un proceso termodinámico adiabático y uno no adiabático. 16. Enuncie la ley cero de la termodinámica. 17. Menciona la primera ley de la termodinámica. 18. Exponga el concepto de entropía y enuncie la Tercera Ley de la Termodinámica. Resuelve los siguientes Problemas 1. 200 g de alcohol etílico ocupan un volumen de .0456 densidad? b) ¿Cuál es su peso específico? cm 3 . Calcular: a) ¿Cuál es su 2. Calcular la masa y el peso de 38 000 decilitros de gasolina. Densidad de la 3 gasolina 700kg / m . 3. ¿Cuál es la densidad de un aceite cuyo peso específico es de 10 567 N / m3 . 4. ¿Cuál es el volumen, en metros cúbicos y en litros, de 7890 N de aceite de oliva, cuyo peso específico es de 8 145 N / m3 . 5. Sobre un líquido encerrado en un recipiente se aplica una fuerza de 80 kgm / s 2 mediante cm 2 ¿Cuál es el valor de la presión? 2 6. Calcular fuerza que debe aplicarse sobre un área de 457 mm para que exista una 2 presión de 32 N / cm . un pistón de área igual a 13 7. Calcular la presión hidrostática en el fondo de una alberca de 720 cm de profundidad, si la densidad del agua es de 1000 kg/m³. 8. Calcular la profundidad a la que se encuentra sumergido un submarino en el mar, cuando 8 soporta una presión hidrostática de 335 x 10 N/cm². La densidad del agua de mar es de 1 020 kg/m³. 9. Para medir la presión manométrica del interior de un cilindro con gas se utilizó un manómetro de tubo abierto. Al medir la diferencia entre los dos niveles de mercurio se encontró un valor de 13 056 mm de Hg. Determinar la presión absoluta que hay dentro del cilindro en: a) mm de Hg ; b) cm de Hg ; c) N/m². 10. Se bombea agua con una presión de 370 x 10³ N/m². ¿Cuál será la altura máxima a la que puede subir el agua por la tubería si se desprecian las pérdidas de presión? 11. ¿Qué fuerza se obtendrá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica cuya área es de 1 745 mm², cuando en el émbolo menor de área igual a 13 cm² se aplica una fuerza de 177 kg m/s²? 12. Calcular la fuerza que se obtendrá en el émbolo mayor de una prensa hidráulica de un diámetro de 0.13m , si en el émbolo menor de 50 cm de diámetro se ejerce una fuerza de 132 N. 13. Calcular el diámetro que debe tener el émbolo mayor de una prensa hidráulica para obtener una fuerza de 1 755 N, cuando el émbolo menor tiene un diámetro de 150 mm y se aplica una fuerza de de 90 kg m/s². 14. Un cubo de acero de 37 cm de arista se sumerge totalmente en agua. si tiene un peso de 878.29 N, calcular: a) ¿Qué empuje recibe?; b) ¿Cuál será el peso aparente del cubo? 15. Calcular el gasto de agua por una tubería al circular 129 cm³ en ¾ de minuto. 16. Calcular el tiempo que tardará en llenarse un tanque cuya capacidad es de 100 dm³ al suministrarle un gasto de 22 l /s 17. Calcular el gasto de agua por una tubería de diámetro igual a 790 mm, cunado la velocidad del liquido es de 6.6 m/s 18. por una tubería de 4.5cm de radio circula agua a una velocidad de 290 cm/s. en una parte de la tubería hay un estrechamiento y el diámetro es de 1.75 cm, ¿Qué velocidad llevará el agua en este punto? 19. 8 kg de alcohol etílico ocupan un volumen de 0.000768 m³. Calcular: a) La densidad b) el peso específico. 20. Calcular el modulo de elasticidad de un resorte, al cual se le aplica un esfuerzo de 965 N y se deforma 20 cm. 21. Calcular la fuerza máxima que puede soportar una varilla de acero templado si el área de su sección transversal es de 12 cm² Bibliografía: FISICA GENERAL HECTOR PEREZ MONTIEL PUBLICACIONES CULTURAL (Nota: Las preguntas del cuestionario se obtuvieron de este libro, estas están al final de cada capitulo, allí se indican la sección en donde se encuentra la respuesta) FISICA CONCEPTOS Y APLICACIONES PAUL E. TIPPENS MC GRAW HILL