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AMPLIACIÓN FÍSICA Y QUÍMICA 4º ESO
Corrección examen 13/12/2013
1. Razona si las siguientes afirmaciones son ciertas o falsas:
a) Para que un cuerpo se mueva es imprescindible que la fuerza resultante
que actúa sobre él sea no sea cero.
Falso. Según la 1ª ley de Newton si la fuerza resultante sobre un cuerpo es
nula caben dos posibilidades, o reposo o movimiento rectilíneo y uniforme.
b) La fuerza puede tener una dirección que no coincida con la de la
velocidad
Verdadero. En el movimiento circular la fuerza centrípeta lleva dirección
perpendicular a la velocidad.
c) La fuerza siempre posee la misma dirección y sentido que la velocidad.
Falso. Aptdo b)
d) En un movimiento uniforme la velocidad del móvil no cambia.
Falso. En un movimiento uniforme no cambia el módulo de la velocidad,
pero la dirección de la velocidad sí puede cambiar. Por ejemplo el
movimiento circular uniforme.
e) Es posible que un móvil parta del reposo con movimiento uniforme.
Falso. Para pasar del reposo al movimiento debe cambiar el módulo de la
velocidad ( de cero a cualquier valor), por lo que el movimiento no puede ser
uniforme
2. Un tren del metro arranca con una aceleración de 8 cm/s2. Al cabo de 30
segundos el conductor corta la corriente y el tren continúa moviéndose con
velocidad constante.
a) ¿Cuál es esta velocidad?
Se trata de un MRUA cuyas ecuaciones son:
 V  V0  a  t
at 2
2
2
2
 V  V 0  2  a  (s  s0 )
 s  s 0  V0  t 
V  0  0,08  30  2,4
Datos: a = 0,08 m/s2; V0 = 0; t = 30 s
m
s
.
b)
¿Qué espacio recorrió el tren en esos 30 segundos?
at 2
s  s 0  V0  t 
2
0,08  30 2
s  s0  0 
 36m
2
c)
¿Qué tiempo transcurrió hasta que el tren llega a otra estación distante de
la primera 500 m?
Cuando la corriente se corta la velocidad se mantiene constante. Por lo tanto a
partir de aquí el movimiento es rectilíneo y uniforme.
La ecuación de movimiento es s = s0 + vt ;
s = 500 m; s0 = 36 m; v = 2,4 m/s
500 = 36 + 2,4t; t = 193,33 s.
3. Un muelle tiene una longitud de 10 cm. Cuando se le aplica una fuerza de 10 N
se alarga hasta 12 cm.
a) Calcula el valor de la constante elástica de este muelle
Ley de Hooke: F = K.x, donde x es el alargamiento o compresión que
experimenta el muelle. En este caso x = 12 cm – 10 cm = 2 cm
F 10 N
N
K 
 500
x 0,2m
m
b) Si el muelle se alarga 4 cm, ¿qué fuerza estamos aplicando?
En esta ocasión x = 4 cm.
N
F  K  x  500  0,04m  20 N
m
4. Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo con velocidad inicial de 50 m/s.
Calcula:
a) La altura máxima alcanzada.
Se trata de un movimiento uniformemente acelerado (a = -g) cuyas
ecuaciones son:
 V  V0  g  t
gt 2
 s  s 0  V0  t 
2
2
2
 V  V 0  2  g  (s  s0 )
Datos: v0 = 50 m/s v = 0
V  V0  g  t ; 0 = 50 – 9,8t; t = 5,1 s
s  s0  V0  t 
b)
gt 2
9,8  5,12
 0  50  5,1 
 127,55m
2
2
El tiempo que tarda en alcanzar esa altura.
Contestado en el apartado a)
5. La siguiente gráfica representa la velocidad en función del tiempo de un móvil.
20
velocidad (m/s)
15
10
5
0
0
1
2
3
4
5
6
tiempo (s)
a) Si la masa del cuerpo es 2kg calcula el valor de la fuerza en cada tramo.
Se trata de aplicar la 2ª ley de Newton ( F = m .a) a cada tramo del movimiento.
1º tramo: de 0 a 1 s. v0 = 10 m/s; v = 5 m/s
V  V0  a  t ; 5  10  a 1 ; a = -5 m/s2; F = 2 kg . (-5m/s2) = -10 N.
2º tramo: de 1 a 3 s. v0 = 5m/s; v = 5 m/s  a = 0
F=0N
3º tramo: de 3 a 5 s. v0 = 5 m/s; v = 15 m/s
V  V0  a  t ; 15  5  a  2 ; a = 5 m/s2; F = 2 kg . (5m/s2) = 10 N.
4º tramo: de 5 a 6 s. v0 = 15 m/s; v = 0m/s
V  V0  a  t ; 0  15  a 1 ; a = -15 m/s2; F = 2 kg . (-15 m/s2) = -30 N.
Las fuerzas negativas indican que su sentido es contrario al de la velocidad, por lo que
el movimiento es de frenado.