Guía de Estudio Física III

UNIVERSIDAD DEL VALLE DE MXICO

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICOESCUELA NACIONAL PREPARATORIAPLANTEL 9, PEDRO DE ALBA

GUIA DE ESTUDIOASIGNATURA: FSICA IV, REA II

Elabor: ing. Antonio Flix

UNIDAD I: INTRODUCCIN AL CONOCIMIENTO DE LA FSICA

OBJETIVO DE LA UNIDAD:El estudiante resolver ejercicios de medicin de aplicacin de las magnitudes fundamentales, derivadas, escalares y vectoriales de la Fsica, con base en la aplicacin del mtodo cientfico en la observacin, explicacin y ejercitacin de tcnicas de medicin y representacin de sistemas de vectores inmersos en situaciones de la vida cotidiana, mostrando actitudes de inters cientfico.

TEMARIO:

1.1 Generalidades.

1.1.1. Fsica y su impacto en la ciencia y la tecnologa.

1.1.2. Los mtodos de investigacin y su relevancia en el desarrollo de la cienciaArgumentar la importancia de la Fsica, los mtodos de investigacin y relevancia en el desarrollo de la ciencia y la tecnologa con base en el anlisis de los beneficios que aportan en su vida cotidiana.

1.2. Magnitudes fsicas y su medicin

1.2.1. Magnitudes fundamentales y derivadas

1.2.2. Sistema CGS e ingls

1.2.3. El sistema Internacional de Unidades, ventajas y limitaciones1.2.4. Mtodos directos e indirectos de medida

1.2.5. Notacin cientfica y prefijos

1.2.6. Transformacin de unidades

1.2.7. La precisin de los instrumentos en la medicin de diferentes magnitudes y tipos de errores.Medir diferentes magnitudes fsicas fundamentales y derivadas, a partir del manejo de unidades de medida en los sistemas Internacional, CGS, e ingls, y la determinacin de la precisin de diversos instrumentos de medida, reduciendo al mnimo los tipos de errores de medicin.

1.3. Vectores1.3.1.Diferencia entre las magnitudes escalares y vectoriales

1.3.2.Caractersticas de un vector1.3.3.Representacin grfica de sistemas de vectores coplanares, no coplanares, colineales y concurrentes

1.3.4.Descomposicin y composicin rectangular de vectores mtodos grficos y analticos.Resolver ejercicios acerca del uso de sistemas de vectores de distinta naturaleza, mediante el anlisis descriptivo, la interpretacin y la representacin de sistemas de vectores observables en su vida cotidiana.Contesta correctamente las siguientes preguntas:

1. Mencione cinco aportaciones que la Fsica a hecho en beneficio en el desarrollo de la humanidad?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Mencione cinco antecedentes histricos en el desarrollo de la Fsica:________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________ 3. Cmo se define al mtodo cientfico y cules son sus principales pasos?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________4. Cules son las 7 magnitudes y unidades bsicas o fundamentales del Sistema Internacional de Unidades?

MAGNITUDUNIDAD

5. Cules son los Sistemas de unidades CGS e Ingls?

CGSINGLES

Longitud

Masa

Tiempo

Temperatura

Intensidad de corriente elctrica

Resistencia elctrica

Fuerza

Presin

Trabajo y Energa

Potencia

6. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis de las unidades, la letra que le corresponda segn su concepto en el S.I.

a) Intensidad luminosa( ) segundo

b) masa( ) mol

c) temperatura( ) kilogramo

d) longitud( ) candela

e) cantidad de sustancia( ) ampere

f) tiempo( ) kelvin

g) intensidad de corriente elctrica( ) metro

7.Qu diferencia hay entre una medicin directa y una indirecta?

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.En qu consiste la notacin cientfica?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9.Qu beneficios representa el uso de notacin cientfica?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.Cul es el objeto de utilizar prefijos?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11.Enlista los prefijos usados para el S.I.

PrefijoSmboloValor

12.Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis del valor, la letra que le corresponda segn su prefijo.

prefijosmboloValor

hectoh( ) 1 x 10-12

micro( ) 1 x 10-1

gigaG( ) 1 x 1012

decid( ) 1 x 10-9

petaP( ) 1 x 103

picop( ) 1 x 10

milim( ) 1 x 10-15

femtof( ) 1 x 102

kilok( ) 1 x 109

teraT( ) 1 x 1018

attoa( ) 1 x 10-3

nanon( ) 1 x 1015

exaE( ) 1 x 10-2

megaM( ) 1 x 106

centic( ) 1 x 10-18

decada( ) 1 x 10-6

13.Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis, la letra que le corresponda segn su valor.

a) 8.51 x 102( ) 85.1

b) 8.51 x 10-3( ) 8.51

c) 8.51 x 10-1( ) 8510.0

d) 8.51 x 103( ) 0.0851

e) 8.51 x 10-4( ) 0.00851

f) 8.51 x 101( ) 0.851

g) 8.51 x 104( ) 0.000851

h) 8.51 x 100( ) 851.0

i) 8.51 x 10-2( ) 85100.0

14.Efecta las siguientes conversiones de unidades:

a) 30 m a cm : ______________

b) 5 cm a m: ______________

c) 700 g a kg: ______________

d) 0.5 kg a g: ______________

e) 2.5 h a s: ______________

f) 1800s a h: ______________

g) 130 km / h a m/s: ______________

h) 10000 cm 2 a m2 : ______________

I ) 12lb a kg : ______________

j) 150C a F : ______________

15.Escribe el concepto de error de medicin.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

16.Mencione tres instrumentos de precisin utilizados en la medicin de diferentes magnitudes:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

17.Escribe la diferencia entre una cantidad escalar y una vectorial____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

18.Qu es un vector y cules son sus caractersticas?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19.De las siguientes magnitudes, indica cuales son escalares y cuales son vectoriales:

MAGNITUDESCALARVECTORIAL

Masa

Fuerza

Peso

Velocidad

Desplazamiento

Rapidez

Distancia

Tiempo

20.Explica qu son los vectores coplanares y no coplanares.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

21.Explica qu es un sistema de vectores colineales.

______________________________________________________________________________________________________________________________________

22.Explica qu es un sistema de vectores concurrentes.

______________________________________________________________________________________________________________________________________

23.Cmo se define la resultante de un sistema de vectores y cmo la equilibrante?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24.Describe en qu consiste la descomposicin y la composicin rectangular de un vector:

a) Por el mtodo grfico.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

b) Por el mtodo analtico.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

25. En qu orden se deben sumar dos vectores para obtener la resultante? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

26.Qu diferencia existe entre la rapidez y la velocidad?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

27.Al sumar dos o ms vectores usando el mtodo grfico del polgono, importa el orden en que se sumen los vectores? S o no y por qu.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelve los siguientes ejercicios:28.Encontrar por los mtodos grfico y analtico para cada caso el vector resultante y el ngulo que lo forma respecto a la horizontal.

a)

Resultado:

60.20

b)

Resultado:

39.80

c)

Resultado:

54.40

d)

Resultado:

220 600

e)

Resultado:

37.60

1400

f)

Resultado:

47.80

1300

29.Encontrar las componentes rectangulares de los siguientes vectores:

Resultados:

300

Resultados: -

650

Resultados:

460

Resultados: 510

UNIDAD II: MOVIMIENTO

OBJETIVO DE LA UNIDAD:

El estudiante realizar predicciones respecto al comportamiento de cuerpos mviles en una y dos dimensiones, por medio de la observacin sistemtica de las caractersticas de los patrones de movimiento que se muestran en ambos tipos, mostrando objetividad y responsabilidad.

TEMARIO:

2.1. Movimiento en una dimensin

2.1.1Conceptos: Distancia, desplazamiento, rapidez, velocidad y aceleracin2.1.2Sistemas de referencia absoluto y relativo

2.1.3Movimiento rectilneo uniforme

2.1.4Movimiento rectilneo uniformemente acelerado

2.1.5Cada libre y tiro verticalCalcular la posicin en la cual se encuentra un cuerpo, la velocidad que tiene al cabo de cierto tiempo, su aceleracin y el lapso de llegada a su destino, por medio de la observacin, descripcin en interpretacin grfica del movimiento en una dimensin, que efectan algunos cuerpos.

2.2.Movimiento en dos dimensiones

2.2.1Tiro parablico horizontal y oblicuo

2.2.2Movimiento circular uniforme y uniformemente acelerado

Resolver problemas prcticos referentes al movimiento en dos dimensiones que realizan los cuerpos, a partir del anlisis y descripcin de las caractersticas de dichos movimientos.

Contesta correctamente las siguientes preguntas:6. Define los siguientes trminos: distancia, desplazamiento, velocidad, rapidez y aceleracin.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Cuntas clases de sistemas de referencia hay y en qu se diferencian?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Explica las caractersticas y el smbolo del movimiento rectilneo uniforme (MRU).

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Explica las caractersticas del movimiento rectilneo uniformemente acelerado (MRUA), cules son sus frmulas y unidades en el S.I.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Cita un ejemplo de movimiento sin aceleracin y explique con sus propias palabras.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________11. Explica las caractersticas cada libre y tiro vertical, cules son sus frmulas.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Cuando un mvil es lanzado verticalmente hacia arriba alcanza su altura mxima en el instante en que su velocidad vale:

De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:13. Un automvil parte del reposo y en 10 s alcanza una velocidad de 40 m/s. Calcular:

a) Cul es su aceleracin?

b) Cul ser su velocidad despus de 15 s?

Datos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultados: a) 4 m/s2 b) 60 m/s14. Una motocicleta de carreras arranca desde el reposo manteniendo una aceleracin constante de 1.5 m/s2. Calcular:

a) En qu tiempo recorrer 0.5 km?

b) Qu velocidad llevar en ese tiempo en m/s?


Resultados: a) 25. 82 s

b) 38.73 m/s15. Una lancha de motor parte del reposo y en 0.5 min alcanza una velocidad de 15 m/s. Calcular:

a) Cul fue su aceleracin?

b) Cuntos metros se desplaz en ese tiempo?


Resultados: a) 0.5 m/s2

b) 225 m16. Los frenos de un automvil pueden producir una aceleracin de -6 m/s2. Calcular:

a) Cuanto tiempo llevar al automvil detenerse por completo si lleva una velocidad de 30 m/s?

b) Qu distancia recorre el automvil durante el tiempo en que aplica los frenos?


Resultados: a) 5 s

b ) 75 m17. Una motocicleta viaja a 25 m/s logra detenerse en 5 s. Calcular:

Cul es su aceleracin?


Resultado: 5 m/s218. Encuentra la aceleracin de un automvil que logra detenerse a partir de una velocidad de 25 m/s despus de recorrer una distancia de 40 m.


Resultado: - 7.81 m/s219. Una piedra se suelta desde una azotea y tarda en llegar al suelo 10 s. Calcular:

a) Desde qu altura cay?

b) Con qu velocidad llega al suelo?


Resultados: a) 490 m

b 98 m/s

20. Desde un rascacielos de 300 m de altura se deja caer una bola de boliche. Calcular:

a) Cunto tiempo tardar en llegar al suelo?

b) Cul ser la velocidad final de la bola?


Resultados: a) 7.82 s

b) 76.68 m/s21. Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota de bisbol con una velocidad de 25 m/s. Calcular:

a) Qu distancia recorre en 2 s?

b) Qu tiempo tardar en alcanzar la altura mxima?


Resultados: a) 30.4 m

b) 2.55 s22. Un jugador de softbol lanza verticalmente una pelota que alcanza una altura de 30 m. Calcular:

a) Con qu velocidad inicial se lanz?

b) Cunto tiempo debe esperar para atrapar la pelota a su regreso?


Resultados: a) 24.25 m/s

b) 4.95 s23. Define que es el movimiento de los cuerpos en una y dos dimensiones:

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

24. Define que se entiende por tiro parablico horizontal y oblicuo

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

25. Define los siguientes trminos: periodo, frecuencia, y velocidad angular.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

26. Explica cmo se define la aceleracin angular, cul es su frmula y unidades en el S.I.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________27. Explica las caractersticas del movimiento circular uniforme y uniformemente acelerado y cules son sus frmulas.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

28. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis de las unidades, la letra que le corresponda segn su concepto:

a) Velocidad angular( ) m/s2

b) Periodo( ) Hz

c) Desplazamiento lineal( ) s

d) Velocidad lineal( ) rad/s2

e) Desplazamiento angular( ) m/s

f) Frecuencia( ) rad

g) Aceleracin lineal( ) rad/s

h) Aceleracin angular( ) m

De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:29. Se lanza una pelota de golf a una velocidad de 55 m/s, con un ngulo de 500. Calcular:

a) Cul es su alcance?

b) Cul es su tiempo de vuelo?


Resultados: a) 304 m

b) 8.6 s30. Un avin vuela horizontalmente con una velocidad de 222.22 m/s y deja caer un proyectil desde una altura de 0.5 km respecto al suelo. Calcular:

a) Cunto tiempo transcurre antes de que el proyectil se impacte en el suelo?

b) Qu distancia horizontal recorre el proyectil despus de iniciar su cada?


Resultados: a) 10.1 s

b) 2 244.7 m

31. Una piedra se encuentra atada al extremo de una cuerda y gira desplazndose 45000 rad en 1 min. Calcular:

a) La velocidad angular

b) La frecuencia

c) El periodoDatos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultados: a) 750 rad/s

b)119.4 Hz

c). 00837 s32. Encontrar la velocidad angular de un disco de 33 rpm, as como su desplazamiento angular, si su movimiento dur 5 min.


Resultados: a)3.454 rad/s

b) 1036.2 rad33. Un volante gira inicialmente a 6 rev/s y despus se somete a una aceleracin angular constante de de 4 rad/s2. Calcular:

a) La velocidad angular despus de 5 s.

b) Cuntas revoluciones completas efecta.Datos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultados: a) 57.7 rad/s

b) 38.0 rev34. Un disco rectificador detiene su movimiento en 40 revoluciones. Si la aceleracin de frenado fue de de 6 rad/s2, cul fue su velocidad inicial angular?


Resultados: 54.9 rad/ s35. Una polea aumenta su velocidad de rotacin de 6 rev/s a 12 rev/s en 8 segundos. Cul es su aceleracin angular?


Resultados: 4.71 rad/s236. El disco de un torno que gira inicialmente con una velocidad angular de 6 rad/s recibe una aceleracin constante de 2 rad/s2. Calcular:

a) El desplazamiento angular en 3 s.b) La velocidad angular final


Resultados: a) 27 rad

b) 12 rad/s

UNIDAD III: LEYES DE NEWTON, TRABAJO, POTENCIA Y ENERGAOBJETIVO DE LA UNIDAD:

El estudiante resolver ejercicios prcticos relacionados con las leyes de Newton, el trabajo, potencia y energa mecnicos, por medio del empleo de sus conceptos y modelos matemticos, aplicado de manera cientfica en mltiples fenmenos fsicos observables en su vida cotidiana.

3.1 Leyes de Newton

3.1.1.Concepto de fuerza

3.1.2.Fuerza de friccin esttica y dinmica

3.1.3.Primera ley de Newton

3.1.4.Segunda ley de Newton

3.1.5.Tercera ley de Newton

3.1.6.Ley de la gravitacin universal

Resolver problemas de aplicacin prctica de las leyes de Newton, a partir del anlisis y descripcin de las caractersticas de dichas leyes, valorando su utilidad en la comprensin de mltiples fenmenos.

3.2Trabajo, potencia y energa mecnicos3.2.1Trabajo mecnico3.2.2Potencia mecnica3.2.3Energa mecnica (cintica y potencial) y ley de conservacin de la energaResolver problemas de aplicacin prctica de trabajo, potencia y energa mecnica, haciendo uso de sus respectivos modelos matemticos as como de la interpretacin de la ley de la conservacin de la energa.

Contesta correctamente las siguientes preguntas:37. Cmo defines fuerza?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

38. Explica la diferencia entre fuerza de contacto y a distancia.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________39. Describe el concepto de friccin.

______________________________________________________________________________________________________________________________________

40. Cuales son las fuerzas de friccin estticas y dinmicas?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

41. Qu se entiende por coeficiente de friccin esttico y dinmico?

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________42. Define el concepto de inercia.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

43. Escribe la primera ley de Newton.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________44. Define el concepto de masa inercial.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________45. Explica la segunda ley de Newton y cul es la expresin matemtica y cules son sus unidades en el S.I.?

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________46. Define el concepto de peso.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________47. Define la tercera ley de Newton.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

48. Enuncia la ley de gravitacin universal y escribe su expresin matemtica.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:

49. Una fuerza horizontal de 25 N es apenas suficiente para poner en movimiento un trineo vaco de 500 N sobre nieve. Despus de iniciar el movimiento se requieren tan solo de 12 N para mantener el trineo a velocidad constante. Encuentra los coeficientes de friccin esttica y dinmica.


Resultados: e = 0.05

k = 0.024

50. Supongamos que en el trineo descrito en el problema anterior se colocaran 120 N de carga. Cul sera la nueva fuerza necesaria para arrastrar el trineo a rapidez constante?


Resultado: Fk = 14. 88 N51. Una caja con herramientas de 95 N es arrastrada horizontalmente con una velocidad constante por medio de una cuerda que forma un ngulo de 400 con el piso. La tensin registrada en la cuerda es de 55 N. Calcula las magnitudes de la fuerza de friccin y de la fuerza normal.


Resultados: Fk = 42.13 N

N = 59.64 N52. Cul es el coeficiente de friccin dinmico del problema anterior?


Resultado: k = 0.7153. Calcular la fuerza que recibe un cuerpo de 25 kg, la cual produce una aceleracin de 3 m/s2.Datos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultado: 75 N54. Calcular la aceleracin de un mvil de 10 000 000 g al aplicarle una fuerza de 80 N.


Resultado: 0.008 m/s255. Determinar la masa de un cuerpo si al recibir una fuerza de 280 N le produce una aceleracin de 3.5 m/s2.Datos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultado: 80 kg56. Determinar el peso de un cuerpo cuya masa es de 10 000 g.


Resultado: 98 N57. Calcular la masa de un cuerpo cuyo peso es de 1960 N.Datos Frmula Despeje sustitucin Resultado

Resultado: 200 kg58. Determinar la fuerza gravitacional con la que se atraen dos cuerpos cuyas masas son: 2 x 103 kg y 3 x 103 kg, al estar separados 1.5 m.


Resultado: 1.778 x 10-4 N

59. A qu distancia se encuentran dos mesas cuyas masas son 45 kg y 30 kg, si la fuerza con la que se atraen es 2.8 x 10-12 N?


Resultado: 179.3 m60. Determinar la masa de un libro, si la fuerza gravitacional con que se atrae con otro de 500 g es de 2.9 x 10-11 N al encontrase separados 80 cm.


Resultado: 179.3 m61. Cmo se define trabajo mecnico, escribe su expresin matemtica y cul es su unidad en el S.I.?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________62. Por qu no se realiza trabajo mecnico cuando sostienes sobre tu cabeza una silla por 10 minutos?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

63. Explica qu entiendes por potencia mecnica, citando frmulas y unidades en el S.I.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

64. Define energa y cuntas clases de ella conoces.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________65. Explica qu es la energa cintica y potencial y cmo se calcula su valor.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

66. Explica cmo varia la energa cintica y potencial cuando un mvil se lanza verticalmente hacia arriba hasta que regresa a su punto de partida.

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

67. Describe el concepto de energa mecnica.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

68. Enuncia la Ley de la conservacin de la energa.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________69. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis de los conceptos, la letra que le corresponda segn su unidad en el S.I. (se repiten)a) watt( ) trabajo

( ) fuerza

b) newton( ) energa cintica

( ) masa

c) kilogramo( ) potencia

( ) peso

d) joule( ) energa potencial

70. Qu trabajo debe realizarse para levantar 3 m sobre el nivel del mar a un bote de

950 kg?


Resultado: 27 930 J

71. Cuando se levant un automvil de 1500 kg se realiz un trabajo de 20 000 J Calcular:

A que altura se levant?


Resultado:1.36 m72. Una nia jala un triciclo con una fuerza de 40 N por medio de una cuerda que forma un ngulo de 500 con respecto al piso. Calcular:

Qu trabajo realiza para mover el triciclo una distancia de 12 m?


Resultado: 393. 2 J

73. Un atleta de 70 kg sube corriendo por una escalera y llega a una altura de 5 m en 7 s. Calcular la potencia.


Resultado: 490 W

74. Un caballo desarrolla una potencia de 746 W cuando tira de una carreta con una

fuerza de 250 N. Calcular la velocidad de la carreta?


Resultado: 2.98 m/s75. Determinar el tiempo que requiere un motor de un elevador cuya potencia es de

4 000 W, para elevar una carga de 6000 N hasta una altura de 50 m.


Resultado: 75 s

76. Calcular la potencia de una gra que es capaz de levantar 20 bultos de cal hasta una altura de 10 m en un tiempo de 2 s, si cada bulto tiene una masa de 50 kg.


Resultado: 49 000 W

77. Determinar la velocidad con la que una gra con motor de 50 W puede elevar un

bloque de 20 000 N de peso.


Resultado: 1.865 m/s

78. Una mujer de 60 kg patina en el hielo a una velocidad de 8.5 m/s. Calcular:

Cul es su energa cintica?


Resultado: 2167.5 J 79. Cul es la velocidad de un baln de 1 kg que tiene una energa cintica de 1 J?


Resultado: 1,41 m/s

80. Cul es la energa cintica de un automvil que pesa 12 000 N si viaja a 100 km/h?


Resultado: 4.72 x 105 J81. Una piedra de 50 g se levanta a 30 m sobre el piso. Calcular:

La energa potencial


Resultado: 14.7 J82. A qu altura sobre el piso se debe encontrar un ladrillo de 2 kg para que tenga una energa potencial de 120 J?


Resultado: 6.12 m

83. Determinar la masa de un cuerpo cuya energa potencial es 900 J y se encuentra a una altura de 31 m.


Resultado: 2.96 kg

84. Se levanta un bloque de acero de 150 kg a una azotea de 20 m de altura. Calcular:

a) El trabajo que realiz.

b) La energa potencia del bloque en la azotea

c) Cul sera su energa cintica al chocar contra el suelo si se deja caer libremente?


Resultados: a) 29 400 J

b) 29 400 J

c) 29 400 JUNIDAD IV. HIDRULICA

Objetivo: El alumno Resolver problemas relacionados con la hidrulica, a partir del conocimiento y uso correcto de sus conceptos y sus modelos matemticos, aplicados en diversos fenmenos fsicos observables en su vida cotidiana; mostrando actitudes de inters cientfico en un ambiente de cooperacin, responsabilidad y respeto hacia sus compaeros.

TEMARIO1.1 Hidrosttica.

1.1.1. Concepto e importancia del estudio de la hidrulica y su divisin.

1.1.2 Caractersticas de los lquidos: viscosidad, tensin superficial, cohesin, adherencia y capilaridad. 1.1.3 Densidad y peso especfico.

1.1.4 Presin, presin hidrosttica, presin atmosfrica, presin manomtrica y presin absoluta.

1.1.5 Principio de Pascal.

1.1.6 Principio de Arqumedes.

Descripcin

Resolver problemas de hidrosttica, tales como densidad, peso especifico, presin, principio de Pascal y principio de Arqumedes; a partir del razonamiento analgico de sus conceptos, mediante el uso de modelos matemticos y la experimentacin aplicada de los principios y la Leyes de la Fsica

1.2 Hidrodinmica.

1.2.1. Concepto de hidrodinmica y sus aplicaciones.

1.2.2. Gasto y ecuacin de continuidad.

1.2.3. Teorema de Bernoulli y sus aplicaciones.

Descripcin

Resolver problemas de aplicacin prctica de hidrodinmica mediante el anlisis, aplicacin crtica reflexiva de sus conceptos, principios, teoremas, modelos matemticos, as como caractersticas de los movimientos de los cuerpos slidos en los fluidos

1. Menciona las partes en las que se divide la hidrulica para su estudio.

.

2. Explica que estudia la Hidrosttica y cuales son sus aplicaciones_

___________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________3. Define los siguientes conceptos:a) Viscosidad:

b) Tensin superficial:

c) Cohesin:

d) Adherencia:

e) Capilaridad:

4. Cmo defines densidad y cul es su frmula y unidades en el S.I.?

________________________________________

____________________________________________________5. Define el concepto de peso especfico y escribe su frmula y unidades en que se mide en el S.I. el S.I.:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. Define el concepto, la frmula y unidades de presin.: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. Cmo defines presin hidrosttica y cul es su frmula y unidades en el S.I.? _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. Qu ocasiona la presin atmosfrica y cmo varia respecto a la altura? ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. Qu es presin manomtrica? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. A qu se le llama presin absoluta? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________11. Enuncia el principio de Pascal: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________12. Cmo funciona una prensa hidrulica y cul es su expresin matemtica?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________13. Enuncia el principio de Arqumedes: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________14. Define el trmino empuje: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________15. Escribe qu estudia la hidrodinmica y cules son sus aplicaciones: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________16. Define gasto y escribe su expresin matemtica: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________17. Escribe el significado de la ecuacin de continuidad y su modelo matemtico: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________18. Expresa el teorema de Bernoulli y su modelo matemtico: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

19. En qu consiste el teorema de Torricelli y el tubo Venturi? ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________20. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis del concepto la letra que le corresponda segn sus unidades en el S.I.

( ) gasto hidrulico

( ) velocidad

( ) densidad

( ) rea

( ) masa

( ) empuje

( ) presin

( ) fuerza

( ) peso especifico

( ) pesoa)

b) kg

c)

d) Pa

e)

f)

g)

h) m2i) N

De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:

21. Una viga de roble de 10 cm por 20 cm por 4 m tiene una masa de 58 kg. Encuentre la densidad.

Resultado: ( = 725 kg/m322. La densidad del hierro es de 7.8 x 103 kg/m3. Cuntos metros cbicos ocupan una tonelada de hierro?

Resultado: V = 0.128 m323. La densidad del mercurio es de 13600 kg/m3. Calcula la masa y peso de 10 litros de mercurio. Resultado: m = 136 kg; w = 1332.8 N24. Cunto pesa el aire en una habitacin cuadrada de 4 m de lado y 3 m de altura? El peso especfico del aire es de 12.6 N/m3 Resultado: w = 604.8 N25. Una mujer de 59 kg se mantiene en equilibrio sobre el tacn de su zapato que tiene 2.5 cm de radio. Qu presin ejerce sobre el piso? Resultado: P = 2.95 x 105 Pa26. Cul es la presin a 100 m de profundidad en el ocano? La densidad del agua de mar es de 1030 kg/m3. Resultado: PH = 1 x 106 Pa27. La presin que soporta un buzo bajo la superficie de un lago de agua dulce es de 130,000 Pa A qu profundidad se encuentra? La densidad del agua es de 1000 kg/m3. Resultado: h = 13.26 m28. Calcular la fuerza que se obtendr en el embolo mayor de una presa hidrulica cuya rea 200 cm2, cuando en el mbolo menor de rea igual 25 cm2 se aplica una fuerza de 300 N.

Resultado: F = 2,400 N

29. Calcular el dimetro del mbolo menor de una prensa hidrulica, para que con una fuerza de 400 N se produzca en el mbolo mayor, cuyo dimetro es de 50 cm, una fuerza de 4500 N. Resultado: d = 14.9 cm30. Un prisma rectangular de cobre, de base igual a 36 cm2 y una altura de 10 cm, se sumerge hasta la mitad, por medio de un alambre, en un recipiente que contiene alcohol. Qu empuje recibe? (( Alcohol = 790 kg/m3)

Resultado: E = 1.39 N31. Calcular el gasto de agua por una tubera, as como el flujo, al circular 6 m3 en un minuto. (agua = 1000 kg/m3 Resultados: Q = 0.1 m3/s; F = 100 kg/s32. Para llenar una alberca se utiliz una bomba hidrulica que suministr agua con un gasto de 0.05 m3 /s durante un tiempo de 100 minutos. Qu volumen tiene la alberca? Resultado: V = 300 m3 33. Determinar el gasto de gasolina que circula por una tubera de rea igual a 0.1 m2 de seccin transversal y la velocidad del lquido es de 3 m/s.

Resultado: Q = 0.3 m3 /s34. Un tanque de 450 m3 que almacena aceite comestible se alimenta con un gasto de 15 litros /s En qu tiempo se llena? Dar la respuesta en minutos.

Resultado: t = 500 min35. Calcular el rea que debe tener una tubera, para que el gasto sea de 0.025 m3 /s a una velocidad de 1.3 m/s. Resultado: A = 0.0192 m236. Por una tubera de 5.08 cm de dimetro, circula agua a una velocidad de 2.1 m/s: Calcular la velocidad que llevar el agua, al pasar por un estrechamiento de la tubera donde el dimetro es de 3.81 cm.

Resultado: v = 3.73 m/s

UNIDAD V. Calor y temperaturaObjetivo: El estudiante: Explicar la diferencia entre calor y temperatura, mediante la identificacin de los efectos del calor sobre los cuerpos, a travs del estudio de sus respectivos conceptos, principios y leyes, mostrando inters cientfico y responsabilidad en la aplicacin de dichos conocimientos; en un ambiente de respeto y armona con sus compaeros y el medio ambiente.

TEMARIO

2.1. Diferencia entre calor y temperatura.

2.1.1. Concepto de temperatura y su medicin.

2.1.2. Concepto de calor y sus unidades de medida

2.1.3. Mecanismos de transferencia de calor.

2.1.4. Dilatacin de los cuerpos, lineal, superficial y volumtrica.

2.1.5. Dilatacin irregular del agua.

2.1.6. Calor especfico de las sustancias.

2.1.7. Calor cedido y absorbido por los cuerpos.

Descripcin

Explicar los conceptos de calor y temperatura, as como los efectos que produce el calor sobre los cuerpos, mediante la observacin cientfica de los cambios que se presentan en los cuerpos cuando reciben o ceden calor.

37. Define el concepto de temperatura: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________38. Especifica en qu se basaron Celsius, Fahrenheit, y Kelvin, para construir sus escalas termomtricas: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________39. Menciona a qu se debe la dilatacin de los cuerpos: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________40. Define el concepto de dilatacin lineal y de coeficiente de dilatacin lineal:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________41. Define el concepto de dilatacin de rea y de coeficiente de dilatacin de rea:

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.42. Explica el concepto de dilatacin cbica y de coeficiente de dilatacin cbica.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________43. Describe qu se entiende por dilatacin irregular del agua: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________44. Define el concepto de calor: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________45. Especifica la diferencia entre calor y temperatura: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________46. Indica cada una de las tres formas en que se propaga el calor: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________47. Menciona en qu unidades se mide el calor en el S.I.: _______________________48. Explica que se entiende por calora: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________49. Expresa qu se entiende por calor especfico de una sustancia: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:50. La temperatura normal del cuerpo humano es de 98.6 0F.A qu temperatura corresponde en la escala Celsius?

Respuesta: 37 0C51. La acetona hierve a 56.5 0C; el nitrgeno lquido hierve a -196 0C; el punto de ebullicin del oxigeno es de -297.35 0C.

Calcular:

Estas temperaturas en la escala Kelvin.

Respuesta: 329.5 K, 77 y -24.35 K52. El punto de ebullicin del azufre es 444.5 oC.

Calcular: A qu temperatura corresponde en la escala Fahrenheit?

Respuesta: 832.1 0F53. El oro se funde a 1336 K.

Calcular: Cul es la temperatura correspondiente expresada en grados Celsius y en grados Fahrenheit? Respuesta: 10630C, 1945.4 0F54. Una pieza de tubera de cobre mide 5 m de largo a 20 0C.

Calcular:

Cuanto se incrementar su longitud cuando se calienta a una temperatura de 85 0C ((Cu = 1.7 x 10-51/0C) Respuesta: (L = 0.005525 mm55. Cul ser la longitud de un riel de hierro de12 m a 50 0C, si desciende la temperatura a -2 0C? ((Fe = 1.2 x10-5 1/0C)

Respuesta: Lf = 11.99 m56. Una barra de aluminio tiene 2 m de largo a 15 0C.

Calcular:

A qu temperatura debe calentarse la barra para que su nueva longitud sea de 2.01m? ((Al = 2.4 x 10-5 1/0C)

Respuesta: tf = 223.3 0C57. Cul es el incremento en el volumen de 18 litros de alcohol etlico cuando se calienta de 20 a 50 0C ((alcohol e. = 11 x 10-4 1/0C)

Respuesta: (V = 0.594 litros58. Qu cantidad de calor se requiere para cambiar la temperatura de 250 g de plomo de 20 a 100 0C? (ce Pb = 0.031 cal/goC).

Respuesta: Q = 620 cal59. Determinar el calor especifico de una muestra metlica de 1009 g que requiere 868 caloras para elevar su temperatura de 50 a 90 0C.

Respuesta: ce = 2.15 x 10-2 cal/g0C)60. Calcular la cantidad de calor que cede al ambiente una barra de plata de 500 g al enfriarse de 180 a 30 0C. (ce Ag = 0.056 cal/g0C)

Respuesta: Q = -4200 calUNIDAD VI. ELECTRICIDAD, MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

Objetivo: El estudiante resolver problemas relacionados con los fenmenos elctricos, magnticos y su interrelacin, a partir del conocimiento de sus conceptos, principios, teoras y leyes, por medio del empleo correcto, crtico y reflexivo de modelos matemticos; mostrando inters cientfico y responsabilidad en la aplicacin de dichos conocimientos, en un ambiente de cooperacin y respeto hacia s mismo, sus compaeros y su entorno.

TEMARIO

3.1. Electricidad: electrosttica y electrodinmica.

3.1.1. Antecedentes histricos de la electricidad y conceptos de electrosttica y electrodinmica.

3.1.2. Carga elctrica, unidad de medida en el Sistema Internacional, interaccin entre cargadas y formas de electrizar los cuerpos.

3.1.3. Materiales conductores y aislantes, electroscopio y jaula de Faraday.

3.1.4. Ley de Coulomb, campo elctrico y su intensidad.

3.1.5. Diferencia de potencial o voltaje, corriente elctrica, resistencia y ley de Ohm. 3.1.6. Concepto de pila. Circuitos elctricos con pilas y resistencias conectadas en serie y paralelo.

3.1.7. Potencia elctrica y el efecto Joule.

Descripcin

Describir la importancia de los conocimientos cientficos en el desarrollo de la electrosttica, la electromecnica y la tecnologa, por medio del estudio de sus conceptos, teoras y leyes; mediante la construccin de circuitos elctricos y la resolucin de problemas prcticos de su entorno.

3.2. Magnetismo.

3.2.1. Concepto de magnetismo.

Tipos de imanes.

Campo magntico

Interaccin entre polos.

3.2.2. Magnetismo terrestre.

Descripcin

Explicar la importancia del magnetismo en el desarrollo de la ciencia y su aplicacin en la tecnologa, mediante la observacin de sus efectos y caractersticas, que permitan comprender el empleo de dicho fenmeno en diversos aparatos y dispositivos de uso comn.

3.3. Electromagnetismo

3.3.1. Concepto de electromagnetismo y su desarrollo histrico

3.3.2. Descripcin cualitativa del campo magntico producido por una corriente elctrica en un conductor recto, una espira y un solenoide.

3.3.3. Induccin electromagntica y su relevancia en la electrificacin.

3.3.4. Caractersticas de la corriente directa y alterna. -Funcionamiento del transformador, generador y motor elctrico.

3.3.5 Impacto social, cultural y ambiental de las contribuciones de la Fsica. -Riesgos y beneficios.

Descripcin

Explicar la relevancia del electromagnetismo en el desarrollo de la ciencia y de su aplicacin en la tecnologa, a partir del estudio de sus principios y leyes,

reflejados en la construccin de diversos aparatos, la electrificacin del mundo y con ello el progreso y mejor nivel de vida para la humanidad.

ELECTRICIDADContesta correctamente las siguientes preguntas:

61. Menciona las partes en las que se divide la electricidad para su estudio.

_____________________________________________________________________62. Cules son los antecedentes histricos ms relevantes de la electricidad: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________63. Define los siguientes trminos: a) Electrosttica, c) Carga elctrica: y su unidad de medida en el S.I. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________64. Menciona cundo un cuerpo queda cargado negativa o positivamente: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________65. Seala cmo es la interaccin entre cargas de igual y diferente signo: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________66. Explica brevemente cada una de las tres formas de electrizar a un cuerpo: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________67. Explica la diferencia entre los materiales conductores y aislantes: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________68. Qu es un electroscopio y para qu se usa _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

69. Describe que es una jaula de Faraday y qu comprueba _____________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________70. Enuncia la Ley de Coulomb y escribe su expresin matemtica: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________71. Define los siguientes trminos a) Campo elctrico, b) Intensidad de campo elctrico: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________72. Define los siguiente trminos:a) Potencial elctrico: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________b) Diferencia de potencial: _____________________________________________________________________________________________________________________73. Define el concepto de de intensidad de la corriente elctrica, su expresin matemtica y unidad en el SI: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________74. Define el concepto de resistencia elctrica y unidad en el SI ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________75. Enuncia la Ley de Ohm y escribe su expresin matemtica: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________76. Qu es una pila elctrica y dibuja una conexin de pilas en serie y una en paralelo._______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ SERIE PARALELO

77. Define qu se entiende por circuito elctrico: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________78. Explica cundo un circuito est conectado en serie y paralelo, seala qu sucede con la corriente y el voltaje en una conexin en serie y otra en paralelo y escribe la expresin matemtica para calcular la resistencia equivalente en cada caso: a) Serie:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________b) Paralelo:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________79. Define el concepto de potencia elctrica, su expresin matemtica y unidad en el SI: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________80. Describe en que consiste el efecto Joule: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________81. Relaciona ambas columnas, colocando dentro del parntesis del concepto la letra que le corresponda segn sus unidades en el S.I.

( ) carga elctrica

( ) intensidad de campo elctrico

( ) diferencia de potencial

( ) resistencia elctrica

( ) intensidad de corriente elctrica

( ) fuerza elctrica

( ) potencia elctricaa) N/C

b) Watt

c) Newton

d) Volt

e) Coulombf) Ohm

g) ampere

MAGNETISMO

82. Qu entiendes por magnetismo?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________83. Explica qu sucede cuando un imn de barra se parte en dos._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________84. Explica qu es un imn: a) natural ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ b) artificial_____________________________________________________________

_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________c) temporal ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________d) permanente _____________________________________________________________________________________________________________________________85. Describe cmo interactan los imanes cuando se acercan entre s polos iguales y polos distintos. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________86. Explica qu es un campo magntico. ____________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________87. Describe en qu consisten las lneas de fuerza de un campo magntico.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________88. Dibuja la configuracin del espectro magntico producido cuando: a) se acercan dos imanes de barra por sus polos iguales y distintos; b) se tiene un solo imn en forma de barra; c) se trata de un imn en forma de herradura.

89. Mencionas una teora del origen del magnetismo terrestre.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ELECTROMAGNETISMO

90. Qu se entiende por electromagnetismo. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________91. En qu consisti el experimento realizado por Oersted para detectar un campo magntico alrededor de un alambre por el que circula una corriente. __________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________92. Explica cmo es el campo magntico producido por:

a) Un conductor recto. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ b) Una espira: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ c) Un solenoide: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________93. Qu se entiende por induccin electromagntica. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________94. Describe en qu consistieron los experimentos realizados Faraday con una bobina y un imn, para demostrar la produccin de una corriente y una fem inducidas. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________95. Explica por qu el descubrimiento de la induccin electromagntica tiene relevancia en la electrificacin. ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________96. Explica cul es la diferencia entre la corriente continua y la corriente alterna.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________97. Qu es un transformador. _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________98. Explica que es:

a) Un transformador elevador: ______________________________________________________________________________________________________________b) Un transformador reductor: ______________________________________________________________________________________________________________c) Explica qu es un generador elctrico: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________99. Escribe qu es un motor elctrico: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________De acuerdo al procedimiento dado en clase, resuelva los siguientes ejercicios:

100. Determina el valor de la fuerza elctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1 = 5 (C y q2 = 4 (C, al estar separadas una distancia de 20 cm.

Resultado: F = 4.5 N101. Calcular la fuerza elctrica entre dos cargas cuyos valores son: q1 = 2 mC, q2 = -6 mC, al estar separadas por una distancia de 40 cm.

Resultado: F = - 6.75 x 10 5 N

102. La fuerza con la que se rechaza una carga de 8 (C con otra carga, es de 0.4 N. Determinar el valor de la carga desconocida, si las dos cargas estn a una distancia de 50 cm.

Resultado: q2 = 1.38 x 10-6 C103. Calcula la distancia a la que se encuentran dos cargas elctricas de 4 x 10-7 C cada una, al rechazarse con una fuerza de 0.05 N.

Resultado: r = 0.1697 m104. Determina el valor de la fuerza que acta sobre una carga de prueba de 2 x10-7 C al situarse en un punto en el que la intensidad del campo elctrico tiene un valor de 6 x 104 N/C.

Resultado: F = 1.2 x 10-2 N105. Determina el valor de la intensidad del campo elctrico en un punto donde se coloca una carga de prueba de 7 (C, la cual recibe una fuerza elctrica de 5 x 10-3 N.

Resultado: E = 714 N/C106. Calcular la intensidad de campo elctrico a una distancia de 40 cm de una carga de 9 (C.

Resultado: E = 5.06 x 105 N/C107. El valor de la intensidad del campo elctrico producido por una carga es de 4 x 105 N/C a 50 cm de distancia de sta. Cul es el valor de la carga elctrica?

Resultado: q = 1.1 x 10-5 C108. La intensidad de campo elctrico producido por una carga de 7 (C en un punto determinado es 5 x 105 N/C. A qu distancia del punto considerado se encuentra la carga?

Resultado: 0. 355 m109. Una carga de 4 nC es transportada desde el suelo hasta la superficie de una esfera cargada, con un trabajo de 7 x 10-5 J. Determina el valor del potencial elctrico de la esfera.

Resultado: V = 1.75 X 104 V110. Una carga de 2 (C se coloca en un determinado punto de un campo elctrico adquiriendo una energa potencial de 4 x 10-4 J. Calcula el potencial elctrico en ese punto.

Resultado: V = 200 V111. Determina el valor del potencial elctrico a una distancia de 15 cm de una carga puntual de 6 (C.

Resultado: V = 3.6 x 105 V

112. A qu distancia de una carga puntual de 9 nC existir un potencial de 400 V?

Resultado: r = 0.2025 m113. Calcular la intensidad de la corriente elctrica en amperes y en miliamperes, si por una seccin de un conductor circulan 50 C en 15 min.

Resultado: I = 5.55 x 10-2 A

114. Calcular el tiempo requerido para que por una seccin de un conductor circulen 5 C; la intensidad de la corriente elctrica es de 5 mA.

Resultado: t = 1000 s115. Un tostador elctrico tiene una resistencia de 15 ( cuando est caliente.

Calcular:

Cul ser la intensidad de la corriente que fluir al conectarlo a una diferencia potencial de 120 V.

Resultado: I = 8 A116. Calcular la resistencia del filamento de un foco que deja pasar 0.6 A de intensidad de corriente al ser conectado a una lnea de 120 V.Resultado: R = 200 (117. . Por una resistencia de 10 ( fluyen 2 A.

Calcular:

Cul es el valor de la diferencia de potencial a que estn conectados sus extremos?

Resultado: V = 20 V118. Determinar el valor de la resistencia equivalente de dos resistencias cuyos valores son: R1 = 10 ( y R2 = 25 (, conectadas primero en serie y luego en paralelo. Dibuja el diagrama que represente la conexin en cada caso.

Resultado: Re SERIE = 35.0 ( Re PARALELO = 7.14 (11|9. Dibuja la conexin en serie de cuatro lmparas de 40 (, 50 (, 60 ( y 100 ( respectivamente, conectadas a una lnea de 120 V.

Calcular:

a) La resistencia equivalente del circuito

b) La intensidad de corriente que circula por el circuito.

c) La cada de tensin en cada resistencia.

Resultados: a) Re = 250 (b) I = 0.480 Ac) V1 = 19.2 V

V2 = 24.0 VV3 = 28.8 Vv4 = 48 0 V120. Elabora el dibujo de un circuito que represente tres resistencias de 10 (, 20 ( y 50 ( respectivamente, conectadas en paralelo a una batera de 40 V. Calcular:

a) La resistencia equivalente del circuito.

b) La intensidad de corriente suministrada por la batera.

c) La intensidad de corriente por cada resistencia.

Resultado: a) Re = 5.88 (b) IT = 6.80 Ac) I1 = 4.0 AI2 = 2.0 AI3 = 0.8 A121. Un foco se conecta a una lnea de 120 V si por su filamento circula una corriente de 0.5 A. Calcular:

a) La potencia elctrica del foco.

b) La resistencia del foco.

Resultado: a) P = 60.0 Wb) R = 240 (122. Una plancha con una resistencia elctrica de 500 ( recibe una diferencia de potencial de 120 V. Calcular:

a) La potencia elctrica de la plancha

b) La intensidad de la corriente que circula por la resistencia.

Resultado: a) P = 28.8 W

b) I = 0.240 A123. Un foco de 100 W dura encendido media hora.

Calcular:

El costo del consumo de energa elctrica. Un kW-h = $ 50.00.

Resultado: $ 2.50124. Por la resistencia de un calentador elctrico circula una corriente de 8 A s se conecta a una lnea de 120 V. Calcular: a) La potencia elctricas desarrollada por el calentador

b) Qu energa elctrica consume en kW-h al estar encendido 20 min?

c) Cul es el costo de la energa elctrica consumida por el calentador?

Un kW-h = $ 50.00Resultado: a) P = 960 W

b) E = 0.32 kW-h

c) $ 16.00 125. Una lmpara de 600 W se conecta a una lnea de 120 V.

Calcular:

a) La intensidad de la corriente elctrica que circula por el filamento.

b) El valor de la resistencia del filamento.

c) La energa elctrica en kW-h que consume la lmpara durante 1 h.

d) El costo de la energa consumida.

Un kW-h = $ 50.00

Resultado: a) I = 5.0 Ab) R = 24 (c) E = 0.6 kW-h

d) $ 30.00126. Calcular la cantidad de calor que produce un radiador elctrico de 15 (, al circular una corriente de 8 A, si est conectado a una diferencia de potencial de 120 V durante 30 min. Resultado: Q = 414 720 cal

127. Una plancha elctrica tiene una resistencia de 16 ( y se conecta durante 20 minutos a una diferencia de potencial 120 V. Qu cantidad de calor produce?

Resultado: Q = 259 200 cal128. Un tostador elctrico tiene una resistencia por la que circulan 10 A al estar conectado a una diferencia de potencial 120 V. Qu cantidad de calor desarrolla en 3 minutos?

Resultado: Q = 51 840 cal129. Determinar el calor desarrollado en dos minutos por un cautn elctrico cuya potencia es de 150 W.Resultado: Q = 4 320 cal

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Guía de Estudio Física III