Ejercicios movimiento circular 4ESO

• La rueda de un vehículo tiene 30cm de radio y gira a 500 rpm durante  5 minutos exactos. Calcula a)la velocidad circular y lineal b)La aceleración normal de un punto del exterior de la rueda c)El periodo y la frecuencia d)La ecuación  espacio tiempo  e) El ángulo y la distancia recorrida en 5 minutos 

Paso 1: Recopilamos los datos y los 
500 rpm • 2pi rad/vuelta= 8.33 Hz

convertimos al SI:
R=30  cm • 100cm/1m = 0.3 m
a) Velocidad angular y lineal: .

500 rpm • 2pi rad/vuelta • 1min/60s=52,4 rad/s 

Para calcular la velocidad lineal, 

v=w•R=52,4 rad/s•0.3m/=15,7 m/s

b) Ecuación  de la aceleración: an=w^2•R=52,4^2×0.3=821 m/s2

c) Período  y frecuencia: 

Ya sabemos que  f=8,33 Hz

En nuestra hoja de fórmulas: T=1/f=1/8,33=0.12 s

d) Ecuación del ángulo en función del tiempo: @=@0 + wt. No tenemos ángulo ni desplazamiento inicial , así que lo tomamos  como 0. 

@=52,4 •t 

f) Ángulo y distancia recorrida en 5 minutos:

@=52.4×5min×60s/1min=3144 rad

S=@×R=3144×0.3=943.2 m

Siguiendo el método que has visto calcula velocidad angular y lineal, ecuación del ángulo y aceleración normal para:

• Rueda de 40 cm de radio que gira a 120 rpm
• Rueda de máquina de 20 cm de diámetro que gira a 900 rpm

Problemas de Energía 4ESO

Pasos para resolver problema de energía

P ej: Un coche de 1200 kg circula por una autopista a 126 km/h. Determina a)Su energía cinética. La altura a la que podría subir por una rampa sin rozamiento c) La fuerza necesaria para pararlo en 60 m d)La aceleración que experimenta en esa parada un coche y sus pasajeros
 # Paso 1: Escribo datos en SI:7
a) m=1200 kg b) v=126 km/h•1000m/1km•1h/3600s=35 m/s
# Paso 2: Recuerdo los principales tipos de energía: Cinética(movimiento) Ec=mv2/2. Potencial(altura): Ep=mgh; Mecánica: Em=Ec+Ep. Trabajo de una fuerza: T=F•desplazamiento•cosA
Apartado a) Ec=mv2/2=1200•35^2/2=735000J
Apartado b) Por conservación energía mecánica se dará:
  Ecinicial= Ep(final)
  mv2/2=mgh puedo despejar ya h=v^2/2g o con números 735000=1200•9,8•h. En ambos casos h=62m, 20 pisos
  Apartado c) Para detener el coche, necesito que el trabajo de una fuerza que lo para en 60m sea igual a la energía cinética inicial: Ec(inicial)=T osea, mv^2/2=F•Desplazamiento. F=Ec/desplazamiento. F=735000/60=12250N
#Apartado d) Para calcular la aceleración si conozco la fuerza, aplico 2a ley de Newton F=ma a=F/m. a=12250/1200=10.1 m/s2, 1g aprox

Ahora intenta tú hacer estos problemas:

• Calcula la energía cinética de: a) Un autocar de 20000kg a 90 km/h b)Una moto de 200 kg a 270km/h c)Una bala de 50g a 1170 km/h Calcula la altura a la que tenía que estar cada uno para tener esa misma energía. Calcula la fuerza necesaria para parar a cada uno en 10 m
• Calcula la energía potencial de: a) Un pájaro de 1.8 kg a 1200m de altura, b)Un coche de 1500 kg a 100n de altura c)Un avión de 200 tn a 10000m de altura. ¿A qué velocidad llegarían al suelo en caída libre sin rozamiento (conservación Em)?
• Calcula la energía mecánica de: a) Bicicleta con ciclista(100kg) a 40km/h y 200 m de altura b)Locomotora de 60 tn a 240km/h y a 50m de altura c)Helicóptero de 3tn a 360km/h y 2000 m de altura

Determinación de valencia de átomos en compuestas

1 Elementos: H2 o Fe: la valencia es 0
2 Compuestos binarios: Hay que fijarse en el anión, ya que suelen tener una única valencia. Nota: La valencia la indico entre paréntesis:  

• Mn2O7 Primero anión (el de la derecha) El O normalmente es -2: Mn2O(-2)7: Calculo el número de cargas negativas: Hay 7 O: (-2)×7=-14. Como hay dos átomos de Manganeso para neutralizar la carga negativa: carga Mn=1+14/2=+7
• HCl: Determino primero la valencia del anión, que es el de la derecha. En este caso (me tengo que saber las valencias), es el Cl-: Así el H tiene que ser 1+.
• FeH2: Ahora el anión es H. Como anión hidruro es H-1: Al haber dos H-, el hierro, Fe, tiene que ser 2+: Así se que es Hidruro Ferroso, Dihidruro de hierro o hidruro de hierro (II)

3 Compuestos temarios (oxiácidos u oxisales): 

• Si son hidróxidos: Au(OH)3: Como el OH es -1, el Au (oro) será +3, ya que hay 3OH- (3 cargas negativas)
• Si son oxoácidos: H4As2O7: Considero al O como -2 y al H (protón) como +1: Así, tengo 7 oxígenos y 4 protones: La carga es 4·(+1)+7·(-2)= -10. Esta carga se tiene que compensar con los 2 átomos de arsénico, así que qAs=10/2=+5. Para saber qué ácido era, en este caso me fijo en que hay 4 protones (Se debe a que he añadido 2 moléculas de H2O) Así que: H4As2O7-2H2O=As2O5. Éste es el anhídrido arsénico, como añado 2 moléculas de agua tengo el ácido piroarsénico

• Si son oxisales, Al2(SeO4)3, necesito tener un buen control de las valencias: En este caso, se que el Al sólo puede ser 3+. Por tanto, tenía el aniçon (SeO4 )-2: Como el óxigeno tiene -2: El Se tiene +6 puesto que +6+(-2)·4(hay 4 O) son -2, que es la carga del catión

2 Practica ahora con estos   compuestos:Calcula la valencia de sus átomos y nómbralos(nombra el compuesto, no los átomos)

• HNO3
• BeSO4
• Na2S
• FeBr3
• H2SeO3
• Ba3N2
• Cu2CO3
• LiH3As2O5
• NaKSeO4
• Hg(ClO4)2

4 ESO Dinámica

1. Sean las siguientes fuerzas: Fa=(-3i,3j) Fb=(-5i,3j), aplicadas a un cuerpo de 2kg

• Represéntalas y calcula su módulo y la aceleración que produce cada una sobre el cuerpo
• Calcula y representa en diagramas separados su suma y su diferencia y el módulo de la suma y la diferencia. ¿Qué aceleración producen en el cuerpo por separado

2. Utilizando las leyes de Newton adecuadas en cada caso, razona:

• ¿Por qué los cuerpos caen sobre la tierra y no ésta sobre los cuerpos si la interacción es mutua?
• Mi hermano pequeño construye la máquina del movimiento perpetuo uniendo al techo de un coche de juguete de acero un palo largo, y atando a la parte de delante de éste un imán, que queda deslante del morro del coche. Sin embargo, y aunque el imán y el coche sí se atraen, cuando están así, el sistema no se mueve. ¿Por qué ocurre esto?
• Un motor de motocicleta tiene una gran potencia y desarrolla 100 cV, igual que el de un coche (la mota a 15000 rpm y él coche a 2000rpm). Acoplo este motor de moto a un coche y casi ni anda ¿Por qué es esto?

 3 Construye los siguientes diagramas de fuerzas

• Lámpara de 10 kg colgando del techo mediante un cable grueso
• Objeto apoyado en un plano horizontal sin rozamiento
• Objeto apoyado sobre plano horizontal con rozamiento y una cuerda tirando hacia la derecha.
• Objeto apoyado sobre plano inclinado 30º con rozamiento y una cuerda tirando para subirlo
• Objeto apoyado sobre un muelle comprimido por el peso del objeto
• Vehículo girando en una carretera con curva de 100 m y rozamiento horizontal

Actividad voluntaria: Lectura Radiactividad y armas atómicas: peligros

Busca en la biblioteca del Instituto este libro:

              Física para futuros presidentes, Richard A muller

Toda la información que necesitas está entre las páginas 99 y 157
Lee la información y contesta a estas preguntas:

• ¿La reactividad es un fenómeno extraño o cotidiano? Cita ejemplos cotidianos de radiactividad?
• ¿Qué relación guarda la radiactividad con el análisis de ciertas bebidas?
• ¿Qué significa el término radiactividad? ¿Cómo se produce?
• ¿Qué es la radiotoxemia?
• ¿cómo se calculan las posibilidades de contraer cáncer por la exposición a la radiactividad?
• ¿Qué era el Proyecto Manhattan?
• En el libro habla de las dificultades de construir bombas atómicas: Resume brevemente las dificultades principales de construir bombas atómicas
• ¿Qué es un kilotón?
• ¿Por qué no de hizó ninguna prueba previa con la bomba atómica de Hirosima?
• ¿Cuáles son los peligros más graves en una bomba atómica?
• Después de haber leído el libro, razono si crees que el tópico: Un estudiante aventajado de Física podría perfectamente fabricar una bomba atómica de uranio es correcto o no

4 ESO Movimiento Circular

• Ordena los siguientes ángulos, conviertiéndolos  a unidades del SI y ordena las longitudes de arco correspondientes, teniendo en cuenta el radio de cada uno (debes calcularlo en unidades del SI)

1. 132º, R=0.3m
2. pi/2 R=20 cm
3. 0,4 revoluciones
4. 85º12´3" R=3500 km

• Para un cuerpo puntual que gira atado a un hilo de 0.8 m, con una velocidad lineal de 3m/s. Calcula su velocidad angular, su aceleración normal y el ángulo que recorre en 10s. Determina la ecuación del desplazamiento angular. Calcula y representa el ángulo final si el ángulo inicial era 45º (pi/4)

• Una bicicleta tiene una rueda de calibre 700 (D=700mm). Durante 10 s, la rueda gira con una velocidad angular 14pi rad/s, calcula: Su velocidad lineal inicial y final, su aceleración normal y , ángulo recorrido y posición final. Representa  el ángulo frente al tiempo. Suponiendo que el ángulo inicial fuese 0, escribe la ecuación del movimiento angular

Química 2 Bachillerato Estructura atómica

• Determina la frecuencia, energía, longitud de onda y número de ondas de la tercera línea de la serie de Lyman (n1=4, n0=1)
• Podrá la radiación correspondiente al ejercicio anterior provocar efecto fotoeléctrico sobre un metal cuya función de trabajo sea 2eV. ¿Qué potencial de frenado tendrán los electrones?
• Toma los electrones del ejercicio anterior y calcula su longitud de onda y su mínima incertidumbre en la posición.
• Para el átomo de Bohr, toma los valores de n=1, n=2, y n=3: Ordena las energías de los electrones en estas órbitas y calcula la relación E3/E2 y R3/R1. ¿Qué tránsito genera una radiación de mayor longitud de onda: De n=3 a n=2 o de n=2 a n=1?
• Determina todos los números cuánticos posibles para un electrón en n=s, según modelo mecanocuántico
• Cuáles de estos electrones no pueden existir y porqué? a) (2,2,1,1/2); b)(1,0,-1,-1/2), c (3,2,-1,-1/2)