TRABAJO Y ENERGÍA ¿Cuál es el valor del trabajo necesario para deslizar un cuerpo a 2 m de su posición inicial mediante una fuerza de 10 N.?

a) 20 N

b) 20 J

c) 25 J

d) 200 J

Desarrollow= F x dw= 10 N × 2 mw = 20 J

¿Qué trabajo realiza un hombre para elevar una bolsa de 70 kgf a una altura de 2,5 m?.

a) 1716 J

b) 1750 J

c) 1625 J

Desarrollo:

W= 70 * 10 *2,5L = 1750 J

¿Qué energía potencial gravitatoria posee un cuerpo de masa 40 kg que se encuentra a una altura de 4m?

A) 160 J

B) 1.600 J

C) 16.000J

D) 160.000 J

Desarrollo:

Ep = m * g * h

Ep= 40kg *10 *4m

Ep= 1.600 J

DILATACION LINEAL

Una regla de acero tiene una longitud de 0,45m a una temperatura de 18°C, ¿Cuál es la longitud a 100°C? (12*10-6 °C-1)

a) 0,4436b) 0,4504428c) 1,4504428d) 0,4

DesarrolloL= Lo ( 1 + α ∆t)L = Lo ( 1 + α ∆t)→L = 0,45m (1+ 12 x 10- 6 °C ֿ¹ 82°C)L= 0,45(1+12 x 10-6 * 82)→ L= 0.45m(1+ 984 x 10-6 )L= 0,4504428

temperatura30 °C equivalen a:

a) 22 °Fb) 30 °Fc) 62°Fd) 86°Fe) 270°F

DESARROLLO

F = C * 9/5 + 32

F = 30 *9/5 + 32

F = 86

50°C corresponde a °k

A) 323°kB) -223°KC) 223°KD) -323°K

DESARROLLO

de grados celcius a kelvin K=°c+273K=50+273=323°k

Preguntas tipo PSU.

1.- ¿Para qué valores las escalas de temperatura Celsius y Kelvin coinciden?

A) Sólo en el cero. B) Sólo en 273,15.C) Sólo en 100.D) Sólo para valores positivos.E) Para ningún valor.

2.- A igual cantidad de masa, el mercurio (Hg), comparado con otros elementos, eleva apreciablemente su temperatura al aplicarle la misma cantidad de calor. Esto se debe principalmente a su

A) bajo calor específico. B) alta conductividad térmica. C) alto calor específico. D) bajo calor latente. E) alto coeficiente de dilatación térmica.

3.- La transferencia de energía entre dos cuerpos que se hallan en contacto térmico y se encuentran a distinta temperatura, dura hasta que

A) ambos alcanzan la temperatura ambiente. B) ambos alcanzan la misma temperatura. C) ambos se enfrían. D) uno de ellos alcanza la temperatura ambiente. E) uno de ellos se enfría.

4.- Dos cuerpos idénticos, 1 y 2, cuyas temperaturas son T1 y T2,respectivamente, tal que T1 es mayor que T2, se ponen en contacto térmico

Entonces, una vez alcanzado el equilibrio térmico

A) ambos cuerpos tienen la misma temperatura. B) ambos cuerpos se han contraído. C) el cuerpo 1 disminuyó su temperatura, bajando a la temperatura T2

D) el cuerpo 2 aumentó su temperatura, subiendo a la temperatura T1

E) ambos cuerpos se han dilatado. 5.- Un objeto de masa 2 kg posee una energía cinética de 40 J, al inicio de un plano inclinado sin roce. Si el objeto sube por el plano, ¿qué altura máxima alcanzará? (Considere g = 10 m/s2).

A) 0,5 m B) 2,0 m C) 8,0 m D) 200,0 m E) 800,0 m

6.- Un objeto se mueve con rapidez constante, a lo largo de una trayectoria circular. Si se considera una sola vuelta, ¿cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) correcta(s)?

I) El desplazamiento es cero.II) La rapidez promedio es cero. III) La aceleración es cero en todo instante.

A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y III. E) Sólo II y III.

7.- En la figura se muestra un cuerpo de masa 2 kg sumergido en agua. (Considere g = 10 m/s2)

Si la fuerza neta sobre él es de 12 N, entonces el empuje que ejerce el agua, en newton, es

A) 24 B) 14 C) 10 D) 8 E) 6

8.- Un móvil se mueve con fuerza neta igual a 12 N, experimentando una aceleración de 6 m/s2. ¿Qué pasa con esta fuerza, si en otro instante de su recorrido el móvil desarrolla una aceleración de 3 m/s2?

A) Disminuye en 6 N. B) Aumenta en 6 N. C) Disminuye en 9 N.D) Aumenta en 9 N. E) Se mantiene en 12 N.

Ejercicios de Física P.S.U.

1.-El calor y la temperatura se diferencian fundamentalmente en que:

A El calor es propiedad de los cuerpos y la temperatura no.

B  El calor se puede almacenar y la temperatura no.

C  La temperatura se disipa y el calor se transfiere.

D  La temperatura se puede propagar y el calor sólo se transfiere.

E  Ninguna de las anteriores.

2.- Una pelota de 0,5 Kg sigue la trayectoria de la figura, partiendo desde el reposo en la posición A

¿Cuál es el valor de la energía potencial en el punto A?

 A.

 10 J

B.  20 J

C.  30 J

D.  40 J

E.  50 J

3.- En una barra de metal sólido, el calor se propaga mediante

A.  conducción.

B.  convección.

C.  radiación.

D.  dilatación.

E.  sublimación.

4.- El calor específico es un concepto que da cuenta de la capacidad de una sustancia de variar su temperatura al absorber calor. Que el material A tenga un calor específico mayor que el material B significa que, para porciones de igual masas, el material A

A.  se dilata más que B, para un mismo aumento de temperatura.

B.  absorbe o cede más calor que B, para igual cambo de temperatura.

C.  cambia de estado a temperaturas mayores que B.

D.  posee mayor densidad de masa que B, a toda temperatura.

E. contiene más calor que B, cuando están a igual temperatura.

5.- El calor específico es una propiedad característica de la materia en sus tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso.

¿Cuál de las siguientes opciones interpreta mejor la siguiente información?

El cobre posee un calor específico de:

0,092  

A. Si se le proporciona 1 caloría a un objeto hecho de cobre, su temperatura aumentará 0,092 °C si su masa es de 1 gramo.

B. Si la masa de un cuerpo hecho de cobre es 0,092 gramos, al proporcionarle 1 caloría su temperatura aumentará 0,092 °C.

C. Para fundir completamente un objeto hecho de cobre, cuya masa es de 1 gramo, se requiere proporcionarle 0,092 calorías.

D. Para aumentar la temperatura de un objeto de cobre en 1 °C se requiere proporcionarle 0,092 calorías por cada gramo de masa.

E. Si en los extremos de un objeto hecho de cobre existe una diferencia de temperatura de 1 °C, el calor se propaga por él a razón de 0,092 calorías por cada segundo.

Coeficiente de dilatación lineal

10(-6)ºC(-1)

Acero   11

Cobre   17

Aluminio   22

Vidrio     9

Latón   19

 

   

  6.- Una barra de cobre mide 8m a 15ºC. Hallar la variación que experimenta su longitud al           calentarla hasta 35ºC.

T= 35°C

          

       7.- Un eje de acero tiene un radio de 5cm a 30ºC. Calcular la temperatura que deberá existir

           para que encaje perfectamente en un agujero de 9,997cm de diámetro.

 

         8.- Calcular el aumento de longitud de una barra de cobre de 500cm de largo cuando se           calienta desde 12ºC a 32ºC.         

9.-(TRABAJO) Si una persona saca de un pozo una cubeta de 20 [kg] y realiza 6.000 [J] de trabajo, ¿cuál es la profundidad del pozo?. (30,6 [m])

10.- (TRABAJO) Con una fuerza horizontal de 150 [N] se empuja una caja de 40 [kg] 6 [m] sobre una superficie horizontal rugosa. Si la caja se mueve a velocidad constante, encuentre a) el trabajo realizado por la fuerza de 150 [N]

Como el cuerpo se mueve con velocidad constante, la fuerza neta es cero

11.- (energía) Un auto de 1000 kg se mueve a 30 m/s y choca con un muro quedando totalmente detenido. En ello el auto modifica su energía cinética. Si en vez de haber chocado, hubiera caído desde cierta altura, ¿de qué altura tendría que haber sido para que hubiera experimentado el mismo cambio de energía cinética? Use g = 10 m/s2.

a) 90 mb) 45 mc) 30 md) 22,5 me) ninguna de las anteriores

12.- (energía) La velocidad de un autito de juguete aumenta al doble. ¿En cuánto debe modificarse la masa del autito para que su energía cinética no varíe?

a) aumentar al dobleb) aumentar al cuádruploc) disminuir a la mitadd) disminuir a la cuarta partee) disminuir a la octava parte

Luego, aumenta al cuádruplo

13- (energía) A Susana se le cae una pelota cae desde un balcón a 10 m de altura y empieza a dar botes en el suelo. Por cada bote que da disipa el 10% de su energía. Después del segundo bote, la altura a que llega es:

a) 9 mb) 8,1 mc) 8 md) 7,29 me) 7 m

TRABAJO Y ENERGIA

1.- Al cargar un barco es necesario subir un cajón de 1200 kg hasta un altura de 20 m.¿Cúanto es la energia potencial que tiene el cajon al llegar a esa altura?

a) 12000 Jb) 24000 Jc) 120000 Jd) 240000 Je)480000 J

2.- Una dama de 65 kg sube corriendo por una escalera y llega a una altura de 3 m en 5 s. La potencia desarrollada por la dama, aproximadamente, es:

a) 315 W b) 325 W c) 390 W

d) 650 W e) 975 W

3.- un tren cuya masa total es de 2* 105 kg corre con una rapidez de 30m/s. su energia cinetica es:

a) 600000 Jb) 6000000 Jc) 9000000 Jd)90000000 Je)900000000 J

DESARROLLO

1.- M= 1200 kg H= 20 m G= 10 m/s2

Ep= ?

Ep= M * G * H

Ep= 1200 * 10 * 20

Ep= 240000 J

Solucion: d)

2.- M= 65 KG H= 3 m T= 5 s G= 10 m/s2

P’= ?

P’= W T

W= M * G (H2 – H1)

W= 65 * 10 ( 3 – 0)W= 650 * 3W= 1950

P’= 1950 5

P’= 390 w

Solucion: c)

3.- M = 2 * 105 KG 200000 KG V= 30 m/s Ec =?

Ec = M * V2

2

Ec = 200000 * (30)2

2Ec = 180000000 2

Ec = 900000 J

Solucion: d)

DILATACION Y TEMPERATURA

1.- Un riel de hierro (c= 12 * 10 -6 (°C)-1 ) mide 50 m de longitud de una temperatura de 5 °C¿ Cuanto medira si se calienta a 30 °C? a) 55.2 mb) 50. 015 mc) 52.105 md)50.150 m e) 49. 20 m

2.- El termostato de un calefactor esta ajustado para una temperatura de 293 °K en el invierno. ¿ A cuanto habria que ajustarlo si utilizamos la escala celcius?

a) -20 °Cb) -10 ° Cc) 0 °Cd) 10 °Ce) 20 °C

3.- El coeficiente de dilatación térmica del acero es de 12*10-6 (1/°C). un viga

construida con este material y cuya longitud es de 4 metros a 10 °C aumenta su

temperatura hasta los 308 °K. De acuerdo con esta variación su variación de

longitud en mm es:

a) 0 mmb) 0.24 mmc) 1.44 mmd) 1.2 mme) 1.68 m

DESARROLLO

1.- c= 12 * 10 -6

L0= 50 m °T0= 5 °C °T= 30 °C L=?

L= L0 * ( 1 + C * °T )

L = 50 ( 1 + 12 * 10 -6 * 25 )L= 50 ( 1 + 300 * 10 -6 )L= 50 (301 * 10 -6)

L= 50.015 m

Solucion: b)

2.- °T = 293 °K Tc= Tk – 273

Tc= 293 – 273

Tc= 20

Solucion:e)

3.- C= 12* 10 -6(1/°C). L0= 4 m 4000 mm °T0= 10 °C °T= 308 °K 35 °C L = ?

L = C * L0 * °T

L= 12 * 10-6 * 4000 * ( 35 – 10) L= 48 * 10 -6 * 25 L= 1200000 * 10 -6

L = 1.2 mm

Solucion: d)

-Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba. En elpunto en que la piedra alcanza su máxima altura,¿cuál de las siguientes afirmaciones, es FALSA?A) La energía cinética de la piedra alcanza su valormínimo.B) La energía potencial de la piedra alcanza suvalor máximo.C) El momentum (cantidad de movimiento) de lapiedra es nuloD) La aceleración de la piedra es nula.E) La fuerza neta sobre la piedra es igual a supeso.

Un cuerpo de 3 kg cae libremente desde una altura de20 m. Cuando ha caído 12 metros, sus respectivas energíaspotencial y cinética son:A) 600 J y 600 JB) 360 J y 240 JC) 240 J y 360 JD) 360 J y 600 JE) 600 J y 360 J

Para entibiar 100 gramos de café diluido que se encuentranen una taza térmica a 20º C, se le agregan 20gramos de leche líquida a 80º C. Suponiendo que ambassustancias tienen aproximadamente el mismo calor específicoy considerando que no hay pérdidas de energía, ¿cuál es elvalor de la temperatura final de la mezcla?A) 100º CB) 80º CC) 60º CD) 50º CE) 30º C

35. Un cuerpo de 40 gramos está hecho de una aleacióncuyo calor específico es 0,75 cal/gºC. Se observa además,que dicho cuerpo absorbe 120 calorías y alcanza una temperaturafinal de 45ºC. ¿Cuál es la temperatura inicial delcuerpo, medida en ºC?A) 2,25B) 4,00

C) 41,00D) 42,75E) 49,00

La expresión C=(5/9)(F-32) da los grados de temperatura en Centígrados en relación con la temperatura Farenheit. ¿Cuál es el equivalente en centígrados de una temperatura de 113º en la escala Farenheit?

a) 144ºb) 96ºc) 81ºd) 45º e) 65º

Preguntas de Física tipo PSU.

1.- Se deja caer un cuerpo al río desde un puente de 45 metros de altura.Considerando g = 10 m/s2, la velocidad con que el cuerpo llega al agua es de

A) 15 m/s.B) 20 m/s.C) 30 m/s.D) 40 m/s.E) 45 m/s.

2.- Mediante una fuerza F de 20 N se empuja el sistema de la figura, que descansa sobreuna superficie sin roce. La masa del bloque A es 4 kg y la masa del bloque B es6 kg. Entonces, la fuerza entre los bloques y la aceleración del bloque A valen,Respectivamente

A) 20 N y 2 m/s2.B) 8 N y 2 m/s2.C) 12 N y 2 m/s2.D) 8 N y 52 m/s2.E) 12 N y 52 m/s2.26.

3.- Un cuerpo de masa constante que parte del reposo es sometido a la acción de unafuerza neta mostrada en el gráfico adjunto. De acuerdo a esta información, y conrespecto al momentum del cuerpo, es falso afirmar queA) el momentum entre t1 y t2 es constante.B) el momentum desde el inicio hasta t1 aumenta.C) el momentum entre t1 y t2 es nulo.D) el momentum en t1 es mayor que al inicio.E) el momentum después de t2 disminuye.

4.- Si un cuerpo de 5 kg de masa, cae libremente desde una altura de 3 metros, entonces laenergía cinética de dicho cuerpo cuando llega a tierra es igual a: (g=9,8 m/s2)

A) 58 joules.B) 100 joules.C) 147 joules.D) 178 joules.E) ninguna de las anteriores.

5.- Un tubo de aluminio tiene 10 m de largo a una temperatura de 20 ºC. ¿Cuál será suvariación en el largo si se calienta hasta alcanzar una temperatura de 120º C?. Considere que el coeficiente de expansión lineal del aluminio es de 24*10-6 ºC-1.

A) Aumenta 240 mm.B) Disminuye 2,4 mm.C) Aumenta 2,4 mm.D) Disminuye 24 mm.E) Aumenta 24 mm.

6.-Podemos afirmar en forma correcta que 100 ºCI) es una temperatura mayor que 100 ºF.II) es una temperatura mayor que 100 K.III) es una temperatura menor que 200 ºF.De estas afirmaciones es (son) verdadera(s)A) sólo I.B) sólo II.C) sólo III.D) sólo I y II.E) todas ellas.

7.- El paso del estado sólido al gaseoso recibe el nombre deA) vaporación.B) solidificación.C) sublimación.D) fusión.E) licuación.

TRABAJO Y ENERGÍA

1) Si W representa el trabajo mecánico, K la energía cinética y U la energía potencialgravitatoria, ¿cuál de las siguientes opciones es correcta?A) W, K y U son magnitudes escalares.B) W, K y U son magnitudes vectoriales.C) W es vector, pero K y U son escalares.D) W y K son vectores, pero U es escalar.E) W y U son vectores, pero K es escalar.

2) Mediante una fuerza F se eleva verticalmente un cuerpo de 5 kg a una altura de 5 metros en 5 segundos, con velocidad constante (considere g = 10 m/s2). En esta situación, es falso afirmar queA) el trabajo de la fuerza F es de 250 joules.B) la intensidad de la fuerza F es de 50 newton.C) se necesitan 50 watts de potencia.

D) la energía cinética se mantiene en 5 joules.E) la aceleración vale 0 m/s2.

3) Si un cuerpo de 5 kg de masa, cae libremente desde una altura de 3 metros, entonces la

energía cinética de dicho cuerpo cuando llega a tierra es igual aA) 58 joules.B) 100 joules.C) 147 joules.D) 178 joules.E) ninguna de las anteriores.

4) Una forma de duplicar la energía mecánica de un cuerpo que se encuentra a una alturah y viaja con una rapidez v consiste enA) duplicar la rapidez v del cuerpo y mantener la altura h.B) mantener la rapidez v del cuerpo y duplicar la altura h.C) duplicar la rapidez v del cuerpo y duplicar la altura h en forma simultánea.D) mantener la rapidez y del cuerpo y cuadruplicar la altura h.E) ninguna de las alternativas duplica la energía mecánica.

5) Un objeto de masa m se mueve hacia abajo desde una altura h por un plano inclinado de largo L. ¿Cuál es el cambio en su energía potencial gravitatoria entre su posicióninicial y su llegada al suelo?

5) Desde 5 m de altura respecto al suelo, a partir del reposo, un bloque de madera de2 kg se desliza por un plano inclinado de 8 m de largo, llegando a nivel del suelo conuna rapidez de 6m/s. Considerando la aceleración de gravedad igual a 10 m/s2, ¿cuálfue el trabajo efectuado por el roce después de recorrer todo el plano inclinado?A) – 36 JB) – 64 JC) –100 JD) –124 JE) –136 J

TEMPERATURA Y DILATACIÓN

1) El calor absorbido o cedido por un cuerpo se puede expresar enI) calorías.II) joules.III) grados Celsius.Es (son) correcta(s)A) sólo I.B) sólo III.C) sólo I y II.D) sólo I y III.

E) sólo II y III.

2) Si la temperatura de un cuerpo se mide simultáneamente con dos termómetros, unograduado en grados Celsius que marca TC y el otro en grados Kelvin que marca TK,se puede afirmar queI) la cantidad TK es siempre mayor que TC.II) la cantidad TC es siempre mayor que TK.III) la cantidad TK es directamente proporcional a TC.Es (son) correcta(s)A) sólo I.B) sólo II.C) sólo III.D) sólo I y III.E) sólo II y III.

3) Podemos afirmar en forma correcta que 100 ºCI) es una temperatura mayor que 100 ºF.II) es una temperatura mayor que 100 K.III) es una temperatura menor que 200 ºF.De estas afirmaciones es (son) verdadera(s)A) sólo I.B) sólo II.C) sólo III.D) sólo I y II.E) todas ellas.

4) Considerando que el calor específico del cobre es 93 kg ºC cal , ¿cuánto calor se transfiere a una barra de cobre de masa 1 kg, cuando su temperatura aumenta de10 ºC a 110 ºC?A) 930 calB) 1023 calC) 9300 calD) 10230 calE) 93000 cal

TRABAJO Y ENERGIA

1)La velocidad de un autito de juguete aumenta al doble. ¿En cuánto debe modificarse la masa del autito para que su energía cinética no varíe?

f) aumentar al dobleg) aumentar al cuádruploh) disminuir a la mitadi) disminuir a la cuarta partej) disminuir a la octava parte

2)Un estudiante sostiene en su mano, a una altura h1 del suelo, un cuerpo de masa M. Si luego sube lentamente su mano, verticalmente hacia arriba hasta una altura h2 con rapidez constante, entonces el peso del cuerpo realiza un trabajo igual a

A) – Mgh2

B) Mgh2

C) – Mg (h2 – h1)

D) Mg (h2 – h1)

e) cero

3)Si un cuerpo se desplaza a 6oo cm, debido a una fuerza de 400 j .¿ Cuál es el trabajo realizado por la fuerza?

a) 2ooo j

b)2500j

c)24ooj

d)3000j

e)2450j

Soluciones:

1: e, 2:d, 3:c

DILATACIÒN Y TEMPERATURA

1) Un tubo de aluminio tiene 10 m de largo a una temperatura de 20 ºC ¿Cuál será su variación en largo si se calienta hasta alcanzar una temperatura de 120 ºC ? considera que el coeficiente de expansión lineal del aluminio es 24*1o °C-1

a) aumenta 240 mmb) disminuye 2,4 mmc) Aumenta 2,4 mmd) Disminuye 24 mme) Aumenta 24 mm

2) Podemos afirmar en forma correcta que 100 ºC

1) Es una temperatura mayor que 100 °F2) Es una temperatura mayor que 100 K3) Es una temperatura menor que 200 °F

De estas afirmaciones es( son) verdaderas.

a) Solo 1b) Solo 2c) Solo 3d) Solo 1 y 2e) Todas ellas

Un alambre de cobre tiene 40 m de largo a una temperatura de 20 ºC ¿Cuál será su variación en el largo si se calienta hasta alcanzar una temperatura de 80 ºC?

considerando que el coeficiente de expansión lineal del cobre es 17*10°C-1

a) Aumenta en 50mm

b) aumenta en 40,5 mm

c) disminuye en 40,8mm

d) aumenta en 40,8mm

Soluciones

1: a, 2: b ,3: d