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FÍSI

Alumno………………………………………….

FÍSICA Y QUÍMICA 2º ESO

Cuadernillo 2. FÍSICA

FÍSICA y QUÍMICA 2ºESO U.6 Fuerzas en la Naturaleza

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Define los siguientes conceptos Fuerza:

Movimiento:

Sistema de Referencia:

Trayectoria:

Espacio recorrido:

Desplazamiento:

Velocidad:

Movimiento Rectilíneo y Uniforme (MRU): Clasificación de los movimientos: según su trayectoria: Rectilíneos y Curvilíneos (Circulares, Elípticos y Parabólicos)

Ecuación general del MRU: xf = xi + v.t Velocidad: v=e/t

Unidades en el S.I.: [e]=m [t]=s [v]=m/s

1. Transforma las siguientes unidades utilizando factores de conversión 4km a m

300m a km

0,26m a cm

4h a min

35 min a s

400s a h

72km/h a m/s

0.5m/s a km/h

2. Los ciclistas de la vuelta a España han de subir un puerto de montaña situado a 800m de altura para llegar a la meta, que se encuentra en el kilómetro 107. Si la salida está en el 53, ¿qué distancia han de recorrer? ¿Recorrerían la misma distancia si estuviese en un llano?

3. Señala en cada caso el tipo de movimientos y el sistema de referencia utilizado: Cuando te paseas en el tiovivo en una feria

Cuando realizas un salto de longitud

Cuando ejecutas un salto de altura

Cuando haces un viaje en coche

4. Un caminante lleva una velocidad de 2km/h. Si parte de una posición que se encuentra 1 km a la izquierda de una casa que tomamos como referencia, y se mueve hacia la derecha de ésta, calcula: cuál será su posición al cabo de 2h y el espacio recorrido en ese tiempo.


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5. Un hámster corre en el interior de una rueda de 9cm de radio. Tras 23 vueltas, se baja por el mismo agujero lateral por el que entró: ¿qué distancia en metros ha recorrido? ¿cuál ha sido su desplazamiento? ( longitud circunferencia: 2Πr)

6. Una escalera mecánica baja con una velocidad constante de 3 m/s ¿Cuánto tiempo tardará una persona en bajar si la distancia a recorrer son 35 m?

7. Un móvil lleva una velocidad de 45 km/h. ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer 45 m?

8. Un coche lleva una velocidad de 72 Km/h. Calcula el espacio que recorrerá en 5 min.

9. Si el autobús en el que te desplazas se mueve con una rapidez media de 30 km/h y tu viaje ha durado un cuarto de hora ¿qué distancia has recorrido?

10. Un coche recorre 10 km en un cuarto de hora, y una moto, 20 km en media hora ¿cuál se ha movido con mayor rapidez?

11. La gráfica posición tiempo de dos coches es la siguiente:

a) ¿Salen los dos coches del mismo punto?

b) ¿Salen los dos coches simultáneamente?

c) ¿Cuál de ellos tiene mayor rapidez?

d) ¿En qué instante alcanzará uno al otro?


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12. Una niña sale de su casa a las 8 de la mañana para ir a la panadería, que está a 200m. Llega en 5 minutos y emplea otros tantos en la tienda. Regresa a casa a las 8.15para desayunar. Sale de nuevo de casa a las 8:25 y se dirige al colegio, que se encuentra a medio kilómetro de distancia. Ha tardado 10 minutos en el camino. Representa todos estos desplazamientos en un diagrama x-t.

13. Dibuja la gráfica espacio-tiempo de un ascensor que sube con una velocidad constante de 1.5 m/s. ¿Cuál será la distancia entre dos pisos si tarda 0,1 min en recorrerla?

14. Un coche parte de la posición inicial x0=15m, con una rapidez de 15 m/s. Escribe la ecuación del movimiento, completa la tabla y representa.

x (m) t (s) 0 1 2 3 4

15. Un ciclista (A) sale de paseo con una rapidez de 20 m/s; simultáneamente sale otro ciclista (B), con una rapidez de 10 m/s, de un punto situado 20m por delante de A, en la misma dirección y sentido:

a) Representa la gráfica posición tiempo de ambos ciclistas

b) ¿Cuál es el significado del punto de corte de las dos rectas?

16. Para la siguiente tabla de datos:

t (s) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

x (m) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 a) Construye la gráfica posición tiempo del movimiento. b) ¿Qué representa la pendiente de la gráfica? c) Dibuja la gráfica velocidad tiempo d) ¿Cuál es la ecuación del movimiento? e) ¿Qué espacio habrá recorrido a los 20 s? f) ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer 100m a la misma rapidez?

17. En una carrera de motos, se ha medido el tiempo para distintas posiciones de una determinada moto, obteniéndose los valores que se muestran en la siguiente tabla:

t (s) 0 2,5 5 7,5 10

x (m) 0 100 200 300 400

a) Representa gráficamente la posición frente al tiempo b) Determina a partir de la gráfica, el tiempo que habrá transcurrido cuando la posición de la moto sea 320m, así

como la posición que ocupará la moto en el instante 6s. c) Calcula la rapidez de la moto y expresala en km/h d) Representa grafocamente la rapidez frente al tiempo para los mismos instantes que aparecen el la tabla del

primer apartado e) Si se mueve en línea recta y continúa con la misma rapidez ¿dónde se encontrará al cabo de medio minuto? f) ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer 2 km?


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ACELERACIÓN: variación de la rapidez en cada unidad de tiempo.

a = (vf – vi)/t Si vf = vi a=0 v=cte. movimiento uniforme

Si vf < vi a<0 aceleración negativa: “frena”

Si vf > vi a>0 aceleración positiva: “acelera”

Unidades en el S.I.: [t]=s [v]=m/s [a]=m/s2

Trayectoria rectilínea: Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (retardado) M.R.U.A.

Observa las dos imágenes y contesta a las preguntas propuestas: (actividades complementarias Anaya)

a) ¿En cuál de las imágenes, I o II, la moto lleva aceleración positiva?

b) ¿Cuál es el valor de dicha aceleración?

c) ¿En qué imagen la moto experimenta una aceleración negativa?

d) ¿Cuál es su valor?

e) ¿Con qué rapidez, expresada en km/h, circula la moto de cada imagen a los 3 s?

f) ¿Qué rapidez, en km/h, alcanzaría la moto de la figura I a los 12 s?

g) Si la moto de la figura I mantiene constante la rapidez que adquiere a los cinco segundos de iniciado su movimiento, ¿cuánto tiempo, expresado en minutos, tarda en dar una vuelta completa a un circuito de 5,35 km de longitud?

h) ¿Qué espacio, en km, recorrería en hora y media si mantiene esa rapidez?


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EJERCICIOS DE GRÁFICAS 1.1. Observa la gráfica del movimiento de un móvil A y contesta de forma razonada:

a) ¿Qué tipo de movimiento aparece representado?

b) ¿Con qué rapidez, en km/h, circula el móvil A?

c) ¿Qué tiempo, expresado en horas, tardará en recorrer 100 km?

1.2. Representa las gráficas e-t y v-t de un móvil, B, cuya rapidez constante es de 4 m/s y cuya posición inicial se encuentra a 10 metros del origen:

a) Si el origen del movimiento del móvil A (apartado anterior) y el del B es el mismo, ¿llegarían a encontrarse en algún punto? ¿En cuál?

b) ¿Con qué rapidez, expresada en km/h, circula el móvil B?

c) ¿Qué aceleración experimenta? 2. Observa la gráfica e-t de un móvil A y contesta a las preguntas:

a) ¿A qué distancia está el móvil del origen cuando inicia su movimiento?

b) ¿A qué distancia se encuentra a los 8 s de iniciado el movimiento?

c) ¿Y a los 5 segundos?

d) El móvil, ¿se acerca al origen o se aleja de él?

e) ¿Con qué rapidez circula el móvil?

f) ¿Es un m.r.u.?

¿Por qué?


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3. Observa la siguiente gráfica y contesta de forma razonada a las preguntas propuestas:

a) ¿Qué tipo de movimiento llevan los móviles I y II?

b) ¿Con qué rapidez, en km/h, circulan los móviles I y II?

c) ¿A qué distancia se encuentra el móvil I del II a los 50 segundos de iniciado el movimiento?


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FUERZAS

Ley Fundamental de la Dinámica

F=m.a en la que :

F [Fuerza: Newton N] m [masa: kg] a [aceleración: m/s2]

Aceleración: variación de la velocidad con respecto al tiempo:

Fuerza de rozamiento (electromágnética) fuerza que aparece entre las superficies en contacto de los cuerpos en

movimiento, siempre se opone al movimiento. Peso: (gravitacional) fuerza con que la Tierra (o cualquier otro astro) atrae a los objetos.

Diferenciemos entre Peso y Masa: ¿Cuánto pesas? ………Kilos (error!!!! Kilo= prefijo 1000) ………kilogramos (error!!!!! Kg=masa). En nuestro lenguaje cotidiano utilizamos indistintamente dos términos que en lenguaje científico son totalmente diferentes. Son las magnitudes masa y peso Masa magnitud con la que medimos la inercia de los sistemas materiales. Cantidad de materia. Su unidad es el kg Peso magnitud que nos sirve para decir la Fuerza con que la Tierra (o cualquier otro astro) atrae a esos sistemas. Su unidad es el Newton

Isaac Newton, científico inglés del s XVII. Uno de sus logros más importantes fue describir como dos cuerpos cualesquiera, debido a su masa, se atraen. Esto se conoce como la Ley de la Gravitación Universal. La Fuerza con que se atraen dos masas será mayor cuanto mayor sean estas y cuanto más cerca se encuentren. La masa de un cuerpo será la misma en todo el Universo, pero el peso variará dependiendo donde se encuentre.

¿Cuánto peso…dónde? Para calcular tu peso debes multiplicar tu masa por el valor de la gravedad en el lugar donde te encuentres. En la superficie de la Tierra la gravedad vale gT=9,8N/kg (Unidades: fuerza con que la Tierra atrae una masa de un

kg) (m/s2) En la superficie de la Luna la gravedad vale gL=1,6N/kg (Unidades: fuerza con que la Tierra atrae una masa de un kg)

(m/s2) Varía ya que la masa y el radio de la Tierra y la Luna son diferentes. El peso de una persona de 55kg de masa, por ejemplo será: MT=6.1024kg ML=7,3.1022kg RT=6371km RL=1740km PT=55x9.8=539N PL=55x1.6=88N

P=m.g

Magnitud Unidad S.I. Símbolo m Masa kilogramo Kg P Fuerza Newton N


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PROBLEMAS

1. Un móvil lleva una velocidad de 45 km/h. ¿Cuánto tiempo tardará en recorrer 45 m?

2. Un coche lleva una velocidad de 72 Km/h. Calcula el espacio que recorrerá en 5 min.

3. Un coche pasa de 50 a 60m/s en 5s. Calcula su aceleración.

4. ¿Qué fuerza ejerce el motor del coche del ejercicio anterior si su masa es de 500kg?

5. ¿Qué fuerza tendrán que ejercer los frenos de un coche de 750 kg para pararse en 10s, si viaja con una velocidad de 20m/s?

6. Un cuerpo de 5kg de masa está sometido a la acción de una fuerza de 15N ¿qué aceleración adquirirá?

7. ¿Cuánto vale el peso de una excavadora, si su masa es de 2,5 Tm? ¿Cuál será su peso en la Luna?

8. ¿Qué masa tiene un objeto si pesa 25 N?

9. ¿Qué masa tiene un objeto si pesa 37 N?

10. ¿Cuánto vale el peso de un camión, si su masa es de 3,6 Tm?


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ENERGÍA MECÁNICA (material complementario anaya)

1. Cuando el Sol calienta el agua de una piscina:

¿Hay transferencia de energía?

Si la respuesta es positiva, ¿de qué forma se intercambia esta energía?

¿Es el Sol un sistema material?

Si consideramos aislado el sistema piscina-Sol, ¿cuál gana energía?

¿Cuál la pierde?

¿Cuánta energía pierde el sistema?

2. Observa las imágenes y contesta a las preguntas:

a) ¿En cuál de las imágenes la cigüeña tiene

energía potencial?

b) ¿En cuál de ellas tiene energía cinética?

c) ¿Qué energía mecánica almacena la cigüeña de 3,5 kg de masa que está sobre el campanario, a 11

metros del suelo?

d) ¿Cuál es la energía mecánica de la cigüeña de 3,7 kg de masa que vuela a 60 metros del suelo con

una rapidez de 35 km/h?

3. Observa la imagen y contesta a las preguntas:

a) ¿Qué forma de energía tiene el bloque de la izquierda?

b) ¿Y el bloque de la derecha?

c) ¿Cuál es la rapidez con que impactará el bloque de piedra con

el suelo si tarda en caer 3 s y consideramos nulo el rozamiento?

4. Observa las imágenes y contesta a las preguntas:

a) Si la vagoneta tiene un peso de 1 813 N, ¿cuál es su masa?

b) ¿Qué energía potencial almacena al encontrarse a 30 metros de altura?

c) Si dejamos caer la vagoneta desde la altura anterior, ¿con qué rapidez, expresada en km/h, pasará

por el punto en el que aparece en la imagen de abajo, si se considera nulo el rozamiento?

d) Si existiera rozamiento, razona si la vagoneta podría dar una vuelta completa.


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5. Completa la tabla y responde a las preguntas siguientes. Para ello, ten en cuenta que 1 cal =

4,18 J:

a) ¿Qué forma de energía se encuentra almacenada en los alimentos?

b) ¿De dónde procede esa energía?

c) ¿Cuál es el alimento más energético de los que aparecen?

6. Completa la tabla:

7. La imagen que aparece en la fotografía es muy frecuente en nuestra sociedad:

a) ¿Qué combustibles consumen los coches?

b) ¿Qué forma de energía aportan al motor?

c) ¿En qué se transforma esa energía?

d) ¿Qué similitudes encuentras entre este proceso y el que ocurre en el

interior de las células de nuestro organismo? Pon un ejemplo.


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ONDAS (material complementario anaya)

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