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Dpto. de Física y Química
1º BCH
Curso: 2014/15
IES SIERRA SUR
-Valdepeñas de Jaén-
FÍSICA Y QUÍMICA
Nombre:
NOTA
Fecha: 02/06/2015
CALI/ORDEN/PRES
Caligrafía
Orden/Pres
ORTOGRAFÍA
Grafía
PUNTUACIÓN
EXPRESIÓN
NOTA FINAL
Tildes
OBSERVACIONES: Respuestas del examen de Cinemática, Dinámica y Energía.
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.
c) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.
d) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.
e) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables.
f) Penalizaciones: En la pregunta nº 1 por cada fallo -0,5 puntos. En el resto de las preguntas por cada fallo -0,5 puntos; por poner mal las unidades -0,5
puntos y -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren ; también se penalizará con –0,25 puntos por error en los cálculos o por
poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos.
Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando.
1.- Formule o nombre los compuestos siguientes:
a) Peróxido de bario b) Hidróxido de plomo (II) c) Ácido-3-aminobutanoico d) N2O
e) Ag2Cr2O7
f) CH2=CH-O-CH3
Res. a) BaO2 ; b) Pb(OH)2 ;
c) CH3CH(NH2)CH2COOH ;
d) monóxido de dinitrógeno;
e) dicromato de plata;
f) etenilmetiléter.
2.- a) Defina los conceptos de velocidad angular y aceleración angular media.
b) Una partícula describe una trayectoria circular de 1,0 m de radio treinta veces por minuto. Calcula:
b-1) El periodo. b-2) La frecuencia. b-3) La velocidad angular. b-4) La velocidad tangencial y la
aceleración centrípeta de este movimiento.
Res. a)
- Se define velocidad angular w como el ángulo girado por el vector de posición en la unidad de
tiempo:
w = φ / t ; se mide en rad/s (en el S.I.), aunque en la práctica también se utilizan las revoluciones
por minuto (rpm) y las revoluciones por segundo (rps).
- Se define la aceleración angular media α como el cociente entre la variación de la velocidad
angular y el tiempo transcurrido:
α = (wt – w0)/t ; se mide en rad/s2 (en el S.I.).
b) b-1) Periodo es el tiempo empleado en dar una vuelta.
Por tanto, vale: T = 60 s/ 30 vueltas = 2 s/vuelta.
b-2) La frecuencia es la inversa del periodo:
f = 1/T = 1/(2s/vuelta) = 0,5 vueltas/s.
b-3) La velocidad angular viene dada por:
w = (2 π rad/vuelta)/(2 s/vuelta) = 3,14 rad/s.
b-4) La velocidad tangencial y la aceleración centrípeta son respectivamente:
v = w R = 3,14 rad/s · 1 m/rad = 3,14 m/s;
ac = v2/R = (3,14 m/s)2/1,0 m = 9,9 m/s2.
RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación,
puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes.
Dpto. de Física y Química
1º BCH
Curso: 2014/15
IES SIERRA SUR
-Valdepeñas de Jaén-
FÍSICA Y QUÍMICA
Nombre:
NOTA
Fecha: 02/06/2015
CALI/ORDEN/PRES
Caligrafía
Orden/Pres
ORTOGRAFÍA
Grafía
PUNTUACIÓN
EXPRESIÓN
NOTA FINAL
Tildes
OBSERVACIONES: Respuestas del examen de Cinemática, Dinámica y Energía.
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.
c) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.
d) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.
e) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables.
f) Penalizaciones: En la pregunta nº 1 por cada fallo -0,5 puntos. En el resto de las preguntas por cada fallo -0,5 puntos; por poner mal las unidades -0,5
puntos y -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren ; también se penalizará con –0,25 puntos por error en los cálculos o por
poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos.
Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando.
3.- a) Sabiendo las ecuaciones de movimiento del tiro horizontal:
x = v0 t
siendo v0 la velocidad de salida.
y = y0 – ½ g t2
Halla la ecuación de la trayectoria para ese tipo de movimiento.
b) Una fuente tiene el caño a una distancia vertical del suelo de 70 cm. El chorro del agua da en el suelo a
1 m del pie de la vertical. ¿Con qué velocidad sale el líquido? Dato: g = 9,81 ms -2.
Res. a) Para calcular la ecuación de la trayectoria debemos eliminar t del sistema de ecuaciones:
x = v0 t => t = x/v0
y = y0 – ½ (x/v0)2 => y = y0 - (1/2gv02) x2 obtenemos la ecuación de la trayectoria, que en este caso
es una parábola.
Res. b) El agua, una vez que abandona el caño, describe una parábola. Esto quiere decir que el líquido tiene
dos movimientos: 1) horizontal uniforme producido por la presión del agua, y 2) vertical de caída libre, cuyas
ecuaciones son:
x = v0 t
siendo v0 la velocidad de salida;
y = y0 – ½ g t2
siendo y0 = 0,70 m.
Cuando el agua llega al suelo, y = 0, la posición x = 1 m, sustituyendo datos en las ecuaciones anteriores
obtenemos el siguiente sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas.
1 = v0 t
0 = 0,70 – 4,91 t2 , esta ecuación ecuación nos permite calcular el tiempo que tarda el agua en caer
al suelo.
t = √0,70/4,91 = 0,376 s, la raíz negativa se rechaza por carecer de sentido físico.
La ecuación 1 = v0 t nos permite calcular la velocidad v0 con que sale el agua.
V0 = 1/t = 1/ 0,376 = 2,66 ms-1.
4.- a) Dos imanes se atraen mutuamente. Si la masa de uno es menor que la del otro, ¿cuál experimenta una
fuerza mayor? ¿Cuál de los dos se moverá con mayor velocidad?
b) b-1) ¿Cuáles son las unidades del coeficiente de rozamiento? ¿Puede ser mayor que la unidad?
b-2) ¿Por qué el rozamiento entre dos superficies de mismo material suele ser mayor que entre
materiales diferentes?
RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación,
puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes.
Dpto. de Física y Química
1º BCH
Curso: 2014/15
IES SIERRA SUR
-Valdepeñas de Jaén-
FÍSICA Y QUÍMICA
Nombre:
Fecha: 02/06/2015
NOTA
CALI/ORDEN/PRES
Caligrafía
Orden/Pres
ORTOGRAFÍA
Grafía
PUNTUACIÓN
EXPRESIÓN
NOTA FINAL
Tildes
OBSERVACIONES: Respuestas del examen de Cinemática, Dinámica y Energía.
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.
c) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.
d) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.
e) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables.
f) Penalizaciones: En la pregunta nº 1 por cada fallo -0,5 puntos. En el resto de las preguntas por cada fallo -0,5 puntos; por poner mal las unidades -0,5
puntos y -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren ; también se penalizará con –0,25 puntos por error en los cálculos o por
poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos.
Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando.
Res. a) La fuerza es igual y opuesta en uno y en otro (principio de acción y reacción). Se mueve con mayor
velocidad el imán que tiene menos masa, porque tiene más aceleración.
b) b-1) El coeficiente de rozamiento es adimensional no tiene unidades. Puede ser mayor que la unidad.
b-2) Porque las rugosidades de las superficies en contacto son semejantes y los salientes y entrantes de
ambas superficies encajan mejor.
5.- Desde lo alto de un plano inclinado 60 0 sobre la horizontal desliza un cuerpo de 10 kg con una aceleración
constante de 6,63 ms-2.
a) ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento?
b) ¿Qué fuerza paralela al plano habría que aplicar al cuerpo para que cayese con velocidad constante?
Dato: g = 9,81 ms-2.
Res. a) Aplicando la segunda ley de Newton de la Dinámica al cuerpo que se está deslizando llegamos a la
expresión de la aceleración de caída por un plano inclinado:
ΣFi = ma ; Px – Fr = ma ; mg sen α – μ mg cos α = ma
a = g sen α – μ g cos α
6,63 ms-2 = 9,81 ms-2·sen 600 – μ·9,81 ms-2·cos 600
de donde
μ = (9,81 ms-2·sen 600 - 6,63 ms-2)/9,81 ms-2·cos 600 = 0,38
Solución: El valor del coeficiente de rozamiento es 0,38.
b) Para que el cuerpo deslice por el plano inclinado con velocidad constante su
aceleración debe ser cero y hay que aplicarle una fuerza paralela al plano contraria a la que
produce la aceleración.
F´ = m a = 10 kg· 6,63 ms-2 = 66,3 N
O también: A partir de la 2ª Ley Newton de la Dinámica
ΣFi = 0 => Px – Fr – F´ = 0
de donde:
RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación,
puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes.
Dpto. de Física y Química
1º BCH
Curso: 2014/15
IES SIERRA SUR
-Valdepeñas de Jaén-
FÍSICA Y QUÍMICA
Nombre:
NOTA
Fecha: 02/06/2015
CALI/ORDEN/PRES
Caligrafía
Orden/Pres
ORTOGRAFÍA
Grafía
PUNTUACIÓN
EXPRESIÓN
NOTA FINAL
Tildes
OBSERVACIONES: Respuestas del examen de Cinemática, Dinámica y Energía.
Instrucciones:
a) Duración: 1 hora y 30 minutos.
b) No es necesario copiar la pregunta, basta con poner su número. Se podrá responder a las preguntas en el orden que desee.
c) Puntuación: Cuestiones (nº 1, 2, 3 y 4) hasta 1,5 puntos cada una. Problemas (nº 5 y 6) hasta 2 puntos cada uno.
d) Exprese sólo las ideas que se piden. Se valorará positivamente la concreción en las respuestas y la capacidad de síntesis.
e) Se permitirá el uso de calculadoras que no sean programables.
f) Penalizaciones: En la pregunta nº 1 por cada fallo -0,5 puntos. En el resto de las preguntas por cada fallo -0,5 puntos; por poner mal las unidades -0,5
puntos y -0,25 puntos por no ponerlas si el resultado o los resultados las requieren ; también se penalizará con –0,25 puntos por error en los cálculos o por
poner exceso o defecto de cifras decimales en ellos.
Tanto en las preguntas de teoría como de problemas -0,25 puntos por no indicar el nombre de la ley, o del principio o de la ecuación que esté aplicando.
F´= Px - Fr = mg sen α – μ mg cos α =
= 10 kg·9,81 ms-2·sen 600 – 0,38·10 kg ·9,81 ms-2·cos 600 = 66,3 N
Solución: La fuerza que habría que aplicar sería de 66,3 N.
6.- Un cuerpo de 500 g se encuentra inicialmente en reposo a una altura de 1 m por encima del extremo libre
de un resorte vertical, cuyo extremo inferior está fijo. Se deja caer el cuerpo sobre el resorte y, después de
comprimido, permanece en reposo. El resorte tiene una masa despreciable y una constante elástica
k = 200 Nm-1.
a) Haga un análisis energético del problema.
b) ¿Qué distancia se comprimirá?
Dato: g = 9,8 Nkg-1.
Res. a) Se supone que no hay ningún tipo de fricción.
La energía potencial gravitatoria del cuerpo respecto a la posición final del muelle comprimido
una distancia x es:
Ep = mg (h+x) = 0,5 kg·9,81 ms-2 (1+ x) m = 0,4905 (1+x) J
Esta energía realiza el trabajo de deformación del resorte y toda queda almacenada en él
como energía elástica (según el principio de conservación de la energía).
b) Por lo expuesto en el apartado anterior , a), y teniendo en cuenta el principio de
conservación de la energía, podemos escribir:
Ep gravitatoria = Ep elástica
mg (h+x) = ½ K x 2
4,905 (1+x) J = ½ · 200 Nm-1·x 2
de donde:
100 x 2 - 4,905 x - 4,905 = 0 ; se obtienen dos raíces:
x = - 0,1983 (se rechaza porque una distancia negativa no tiene sentido físico)
x = 0,2474 m, por tanto, la distancia que se comprime el resorte es 24,74 cm.
RECUERDA: La nota inicial podrá disminuir hasta un máximo de 2 puntos en ESO y 3 en Bachillerato. Por caligrafía, orden, presentación,
puntuación y expresión se puede reducir un máximo de 0,5 en cada apartado. En ortografía, se penalizará con 0,25 cada falta y 0,25 cada dos tildes.