FísicaBatxillerat

1.T, P i E. Qüestions1. (OIF febrer 01) Un cos cau a través de l’atmosfera (es considera la força de fricció

amb l’aire) guanyant 20 J d’energia cinètica. Quanta energia potencial gravitatòria ha perdut?

a. Menys de 20 J.b. 20 J.c. Més de 20 J.d. Impossible de saber-ho si desconeixem la massa del cos.

Resultat: c.

2. (OIF febrer 01) Un cos de massa M llisca sobre una superfície horitzontal una distància d i amb un coeficient de fricció . Quant treball ha realitzat la gravetat?

a. –Mgdb. –Mgdc. zerod. Mgd

Resultat: c.

3. (OIF febrer 01) Una força és de la forma F = 3 i + 4 j (components en Newtons) i actua sobre una massa inicialment en repòs desplaçant-la des del punt A(0,0) al B(4,3) (coordenades en metres).

a. És l’única força que actua sobre la partícula.b. El treball realitzat per aquesta força és necessàriament igual a l’increment

d’energia cinètica.c. El treball realitzat entre A i B és de 24 J.d. El treball realitzat entre A i B és de 25 J.

Resultat: c

4. Cinc boles de metall d’igual grandària però de diferents masses es deixen caure sobre un recipient que conté sorra humida. Les alçades des d’on cauen estan indicades en el dibuix. Raona les teves respostes

a. Quina farà el forat més gran?

b. I quina deixarà menys marca en la sorra?

5. Tenim un cotxe de joguina. Li donem corda i el posem a terra. El cotxe es desplaça fins que s’atura. Quan el cotxe té més energia? Dóna raons que expliquin la teva resposta.

a. Abans de donar-li corda.b. En acabar de donar-li corda.c. Quan s’està movent.d. Quan s’ha aturat.e. Sempre té la mateixa energia?

6. En una experiència de laboratori un alumne deixa caure una bola des del punt x sobre un carril metàl.lic.

40 cm

20 cm

1 kg

1 kg

4 kg

2 kg

2 kg

x

d

c

b

e

a

Física Batxillerat

Assenyala quin serà el punt més llunyà al que arribarà la bola.

7. Suposa que estàs en un planeta on no hi ha atmosfera de cap mena i en el que existeixen uns materials que permeten el desplaçament sense fricció.

a. Serà necessari emprar energia per poder posar en moviment, fins a una velocitat de 70 km/h, un tren de 10.000 kg de massa?

b. Serà necessària energia perquè el tren mantingui aquesta velocitat?

8. El dibuix de sota ens mostra un home pujant un cilindre pesat des de terra fins a una alçada de 2 metres. Ho fa utilitzant tres rampes diferents. Assenyala, raonant el perquè, la resposta que et sembla correcta.

a. L’energia que gasta per pujar el cilindre per la rampa A és la menor.b. Gasta menys energia si puja el cilindre per la rampa B.c. La mínima despesa d’energia l’aconsegueix utilitzant la tercera rampa.d. L’energia utilitzada és independent de la rampa que faci servir.

9. Podries explicar quin avantatge té utilitzar una rampa per pujar un objecte (si és que en té alguna)?

10. Si hem d’estirar una vagoneta per una via, en quin cas et sembla que ens serà més fàcil moure-la: fent una força en la direcció de la via o fent-la amb un angle de 30 graus amb aquesta? Per què?

11. Imaginem una noia que agafa una maleta de terra i es posa a caminar. Troba un amic i es posen a xerrar una estona. Al cap d’uns minuts deixa la maleta en el terra per no cansar-se. En quins moments creus que s’ha realitzat treball?

12. Pot ser que dos objectes de la mateixa massa tinguin diferent energia cinètica?

13. És possible que dos cossos que tinguin igual velocitat tinguin energia mecànica diferent?

14. Una persona que fa tota la força que pot sobre una paret, està fent un treball? Raona-ho.

15. (PAU setembre 98) Un nen de 30 kg es deixa caure per un tobogan de 2 m d’altura i arriba a terra amb una velocitat de 4 m/s. Quin treball han fet les forces de fregament?

Resultat: - 360 J

16. (PAU setembre 98) Un paracaigudista baixa a velocitat constant. Per tant, la seva energia cinètica es manté constant i la seva energia potencial disminueix. Significa, això, que no es conserva l’energia? Representa en un diagrama les forces que actuen sobre el paracaigudista i indica quina relació hi ha entre les forces.

A B C

FísicaBatxillerat

17. (PAU juny 08) Llancem cap amunt, amb una certa velocitat inicial, un cos de massa 1 kg per un pendent de 37° de manera que recorre 10 m fins a aturar-se i posteriorment torna al punt de partida. El coeficient de fricció entre el cos i el pla inclinat val 0,1.a. El treball que fa el pes sobre la massa a) és positiu a la pujada, b) val –59,0 J a

la baixada o c) des que surt fins que torna al punt de partida (pujada i baixada) és nul.

b. El treball que fa la força de fricció sobre la massa a) val –9,80 J a la pujada, b) val –7,83 J a la baixada o c) des que surt fins que torna al punt de partida (pujada i baixada) és nul.

Resultat: a.c, b.b

18. (PAU juny 00) Un avió de massa M fa un ris (loop) de manera que segueix una trajectòria circular i vertical de radi R. Quin treball fa la força pes quan l’avió va del punt més alt A al punt més baix B de la trajectòria? Quin treball fa aquesta força en fer una volta completa de A a A?

Resultat: 2MgR

19. (PAU juny 01) Quina de les gràfiques següents representa millor la variació de l’energia mecànica d’un oscil.lador harmònic simple en funció del temps? Raona la resposta.

Resultat:(b)

20. (OIF febrer 01) Una massa de 500 g unida a un fil lleuger i inextensible, gira descrivint una circumferència vertical de radi 0,50 m. La velocitat de la massa és de 6 m/s quan el fil està en posició horitzontal. La tensió del fil en la posició més baixa val (els càlculs s’han fet amb g = 10 m/s2):

a. 5,0 Nb. 41 Nc. 46 Nd. 51 N

Resultat: d

21. (PAU setembre 03) Un cos de massa m lligat a l’extrem d’una corda de longitud L descriu una trajectòria circular de radi L en un pla vertical. Quant val el treball realitzat per la tensió de la corda quan el cos va del punt més alt al punt més baix de la trajectòria? Quant val el treball realitzat pel pes del cos entre aquests mateixos punts?

Resultat: 2mgL

22. (PAU setembre 03)Quin dels gràfics següents pot representar l’energia potencial d’un objecte lligat a una molla en funció del seu desplaçament de la posició d’equilibri? Raona la resposta.

Resultat:d

A

B

t

Em (a)

t

Em (b)

t

Em (c)

t

Em (d)

Ep

x

Ep

x

Ep

x

Ep

xa b c d

Física Batxillerat

23. (PAU setembre 09) El punt més alt d’una pista d’esquí (que podem aproximar a un pla inclinat sense fregament, tram AB), es troba a una altura h respecte del final. Fora de la pista, tram BC, no queda neu i per tant hi ha fregament (coeficient de fregament, μ, no nul). Si un esquiador surt del començament de la pista (punt A) a una velocitat nul·la:a. Quina serà la seva velocitat al final

de la pista (punt B)?a)

b) c) Depèn de la massa de l’esquiador.

b. Quina distància horitzontal (BC) recorrerà l’esquiador abans d’aturar-se?a) b) c)

Resultat: a.ab.c