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Profesor Nicolás Sepúlveda
3ro Medio
Física
Guía de Preparación para Examen – Tercero Medio
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3°M ____
A continuación, se encuentran diversas preguntas que abarcan temas que hemos trabajado a lo largo del año, separados por
Unidad y por Aprendizajes Esperados, que te servirán para preparar el examen de Física.
Unidad 1: Fuerzas en el movimiento circunferencial uniforme
Aprendizaje Esperado 01: Describir el movimiento circunferencial uniforme en forma cualitativa y cuantitativa, en
términos de sus magnitudes escalares y vectoriales características, utilizando dichas magnitudes para resolver
problemas simples.
1. Encuentra el período en días de los siguientes movimientos: Rotación de la Tierra, Traslación de la Tierra, Órbita
de la Luna alrededor de la Tierra.
2. Las poleas de la imagen están ligadas por una correa inextensible. Si la frecuencia
de la rueda mayor es de 0,5 Hz, ¿cuál es la frecuencia de la rueda menor?
3. ¿Es constante la velocidad tangencial durante un movimiento circular uniforme?
4. Define las magnitudes de: Velocidad angular, velocidad tangencial y aceleración centrípeta. Represéntalas en un
dibujo.
5. La rueda de un esmeril, de 0,40 m de radio, gira a una rapidez de 1800 revoluciones por minuto.
a) ¿Cuál es la rapidez tangencial, en m/s, de un punto en la orilla de la rueda?
b) ¿Cuál es la rapidez angular, en r.p.m., de un punto a 0,20 cm de distancia del centro del esmeril?
c) ¿Cuál es la rapidez tangencial, en m/s, del punto anterior?
6. Un disco está rotando en torno a un eje que pasa por su centro. ¿Qué puntos del disco sienten una mayor rapidez
tangencial? ¿Qué puntos del disco sienten una mayor rapidez angular?
Aprendizaje Esperado 02: Formular explicaciones sobre la dinámica del movimiento circunferencial uniforme.
7. Un atleta practica el lanzamiento de martillo. La bola se encuentra a una distancia de 1,5m de los hombros del
atleta, y éste logra hacerla girar hasta alcanzar una aceleración centrípeta de 20m/s2, para soltarla. ¿Con qué
rapidez sale despedida la bola?
8. Una masa de 2 kg está girando amarrada a una soga de 0,5 m, con una rapidez angular de 5 rad/s. Calcula la tensión
que siente la soga.
9. Identifica cuál es la fuerza centrípeta presente en los siguientes movimientos: Traslación de la Tierra, Órbita del
electrón alrededor del núcleo. Haz un dibujo representando alguna de ellas.
10. Define qué es la fuerza centrífuga.
11. Si la Tierra está girando y estamos parados sobre ella, ¿por qué no salimos volando?
12. a) ¿Cuál es el valor de la fuerza centrípeta que siente un auto de 1000 kg al ir tomando una curva de 15 m de radio
a una velocidad constante de 20 m/s?
b) Recordando que la fuerza de roce se puede calcular con la expresión µmg, ¿qué valor debe tener el coeficiente
de roce del pavimento para mantener el equilibrio al momento de tomar la curva?
Unidad 2: Conservación del momento angular
Aprendizaje Esperado 03: Demostrar que el movimiento rotatorio de un objeto es consecuencia de la aplicación
de un torque.
13. ¿De qué depende el torque aplicado a un objeto?
14. Un niño pequeño y su padre están jugando en un sube-y-baja. Haz un esquema representando la posición
aproximada que deberían adoptar para que el sube-y-baja estuviera en equilibrio.
15. ¿Cuál es el valor del torque si se aplica una fuerza de 50 N en el extremo de una barra de 2 m?
16. ¿Cuándo un cuerpo se encuentra en equilibrio rotacional?
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17. Se construyó el conjunto que se muestra en la figura, cuidando de que estuviera bien equilibrado. Despreciando la
masa de la barra, si la masa 𝑚1 es el triple de la masa 𝑚2 , y el brazo 𝑟1 mide medio metro ¿cuánto debe medir el
brazo 𝑟2 para que el sistema esté en equilibrio?
18. Compara los dos torques que ejercen las fuerzas. El círculo con el punto representa el eje de rotación.
Aprendizaje Esperado 04: Explicar que el momento de inercia de un cuerpo, respecto de un eventual eje de
rotación, es una medida de la dificultad para cambiar su velocidad angular.
19. Se ponen a girar dos barras de igual tamaño y masa. Una se hace girar desde un extremo y la otra desde un eje que
cruza por el medio. ¿Cuál de ellas ofrece menos resistencia a rotar?
20. ¿Cuál es la inercia rotacional de una barra de 4 m que tiene unidas en sus extremos dos masas de 3 kg cada una?
Considera que la masa de la barra es despreciable.
21. Un cuerpo que tiene un momento de inercia de valor I=15kg∙m2 se le aplica un torque de valor 5N∙m. ¿Cuál es el
valor de la aceleración angular α que adquiere en rad/s2 ?
Aprendizaje Esperado 05: Explicar diversos efectos que se producen en las rotaciones basándose en la ley de
conservación del momento angular.
22. Explica para qué sirve la hélice vertical pequeña que tienen los helicópteros en su cola.
23. ¿Bajo qué condición el momento angular de un sistema se mantiene constante?
24. Una estrella tiene cierta velocidad de rotación sobre su eje. Al implosionar, su radio se reduce a la milésima parte,
pero su masa se mantiene igual, ¿qué ocurre con su período de rotación? (considera que se mantiene el momento angular)
25. Explica por qué un gato en general cae en cuatro patas.
26. ¿Por qué un trompo se mantiene en pie mientras está girando?
27. Si un trapecista gira una vez por segundo mientras va por el aire, y se encoge para reducir su inercia rotacional
hasta un tercio, ¿cuántas rotaciones por segundo dará?
28. Un cuerpo tiene un momento de inercia de 5 kgm2, y rota con una rapidez angular de 3 rad/s. ¿Cuál es el momento
angular del cuerpo? ¿Qué ocurre con la rapidez angular si el momento de inercia aumenta al doble, manteniendo
el momento angular?
Unidad 3: Mecánica de Fluidos
Primera parte: Hidrostática
Aprendizaje Esperado 01: Reconocer situaciones cotidianas que se explican en base a la presión y los efectos
que tiene ésta en los fluidos
29. Da ejemplos de materiales densos y materiales livianos.
30. Un material tiene una masa de 5 kg, y ocupa un espacio de 3 litros. Este objeto, ¿es más o es menos denso que el
agua?
31. ¿Por qué un cuchillo es capaz de cortar?
32. ¿De qué depende el valor de la presión atmosférica sobre un punto de la corteza terrestre?
33. ¿Cuál es el valor de la presión de un punto dentro de un fluido cuya densidad es de 500 kg/m3 y se encuentra a 3
metros de profundidad?
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34. Explica por qué la presión se reduce cuando se sube en altura (por ejemplo, en lo alto de un cerro o el altiplano).
35. ¿Cuánta presión ejerce el aire sobre el piso de una habitación de 6 m2 de superficie? Considera que la densidad del
aire es aproximadamente de 1,2 kg/m3 y que la altura de la habitación es de 2 metros.
36. ¿Qué parte del interior de la Tierra tendrá que soportar una mayor presión? ¿Por qué?
37. ¿Cuánta profundidad aproximadamente se debe descender en el agua para soportar una
presión similar a la atmosférica?
38. a) Explica el experimento de Torricelli.
b) Si el experimento de Torricelli se hiciera con agua, la cual es mucho menos densa que el
mercurio, ¿la columna de agua capaz de sostenerse tendría que ser más alta o más baja?
39. Determina la presión que se ejerce sobre el punto A en un recipiente que contiene dos
líquidos: alcohol (𝜌 = 850 kg/m3 ) y agua de mar (𝜌 = 1030 kg/m3 ). Considera que el
líquido más denso queda al fondo del recipiente. Determina la presión sobre el punto
señalado si:
a) El recipiente se encuentra herméticamente cerrado.
b) El recipiente se encuentra abierto.
0,3 m
0,2 m
Aprendizaje Esperado 03: Aplicar Explicar el funcionamiento y aplicaciones de máquinas hidráulicas empleando el
Principio de Pascal.
40. Explica qué es el principio de Pascal.
41. Una gata hidráulica tiene dos pistones de diámetro 1 cm y 5 cm ¿Cuál es la fuerza
necesaria en el pistón pequeño para que el grande levante un objeto de 10 N?
42. Menciona 3 aplicaciones prácticas que tiene el principio de Pascal
43. Se coloca un bloque de 100 kg sobre un recipiente lleno de agua. ¿Por qué cambia la
presión en el fondo del recipiente? ¿En cuánto aumenta la presión en el fondo del
recipiente al colocar el bloque? Considere A = 2 m²
44. Un pistón tiene un área A, y sobre él se ejerce una fuerza F. Si está conectado por un fluido a un pistón cuya área
es 3A, ¿qué fuerza será capaz de aplicar este segundo pistón?
Segunda parte: Flotación y fluidos en movimiento
Aprendizaje Esperado 04: Formular explicaciones sobre la flotabilidad de objetos en un fluido utilizando el
principio de Arquímedes.
45. Explica por qué vuelan los globos aerostáticos
46. Un pedazo de metal pesa 1600 N en el aire y su peso aparente es de 1200 N cuando se le sumerge en el agua (𝜌 =
1000 kg/m3 ).
a) ¿Cuál es el empuje sobre el pedazo de metal?
b) ¿Qué volumen tiene el pedazo de metal?
c) ¿Cuál es la densidad del metal?
47. Un bloque de madera flota con un 80% de su cuerpo sumergido en el agua. ¿Cuál es la densidad del cuerpo?
48. Da un ejemplo de situación donde esté presente el peso aparente de un cuerpo.
49. Explica por qué flota un cuerpo según: a) un análisis de las fuerzas ; b) según un análisis de las densidades.
50. Haz un dibujo de un iceberg flotando. ¿A qué se debe que sólo la punta del iceberg sea visible fuera del agua?
51. ¿Cómo controla un submarino la profundidad a la cual puede descender?
52. Explica el procedimiento que usó Arquímedes para determinar el valor real de la corona del rey Hierón.
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Aprendizaje Esperado 05: Describir las consecuencias del movimiento relativo entre un objeto y el fluido en que
está inmerso aplicando la ley de Bernoulli.
53. ¿Cuál es el principio en el que se basa la ecuación de Bernoulli?
54. ¿Por qué se suele pegar la cortina de ducha hacia uno cuando nos estamos bañando? (si su ducha tiene cortina habrá
notado esto)
55. Explica por qué cuando una pelota es puesta en el flujo de aire de un secador de pelo, la pelota se
mantiene flotando en un punto. (ver, por ejemplo, https://www.youtube.com/watch?v=8PmysIfLy3M )
56. Explica cómo funciona la fuerza de sustentación que ayuda a volar a los aviones.
57. Explica la forma en la cual funciona un spray o atomizador.
58. En una cañería situada a una altura de 2 m circula agua (𝜌 = 1000 kg/m3 ) con una presión interna de 2000 Pa.
a) Si el agua circula a 3 m/s, ¿cuál es la energía por unidad de volumen que posee?
b) Si aumenta la velocidad del agua, manteniendo constante la presión, ¿quiere decir que la tubería por donde
circula el agua subió o bajó en altura?
59. Describe el efecto para un balón que gira en el aire al ser lanzado (“efecto Magnus”). En el ejemplo de la imagen,
¿hacia qué lado debiera desviarse el balón?