FERIA DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGIA

LA CREATIVIDAD Y EL INGENIO HACEN PARTE DE ESTE NUEVO RETO MEGAINTEGRAL. A CONTINUACIÓN INGRESA LOS PARTICIPANTES DEL EQUIPO Y PEGA EL LINK DE TU PROYECTO DE LA CIENCIA Y TECNOLOGIA PARA ESTE FIN DE CURSO.

TALLER DE SUPERACIÓN DE FÍSICA

TALLER FÍSICA SUPERACIÓN

FUERZA, TRABAJO, TORQUE, MOVIMIENTO DE SOLIDOS RIGIDOS, ENERGÍA.

1.      Calcular el trabajo de una fuerza constante de 12 N, cuyo punto de aplicación se traslada 7 m, si el ángulo entre las direcciones de la fuerza y del desplazamiento son 0°, 60°, 90°, 135°, 180°.

2.      Hallar la velocidad con la que sale una bala después de atravesar una tabla de 7 cm de espesor y que opone una resistencia constante de F=1800 N. La velocidad inicial de la bala es de 450 m/s y su masa es de 15 g. (RTA: 431 m/s).

3.    Un cuerpo de 2 kg se deja caer desde una altura de 3 m. Calcular la energía potencial y la velocidad del cuerpo cuando está a 1 m de altura.

4.      Un bloque de masa 0.2 kg inicia su movimiento hacia arriba, sobre un plano de 30º de inclinación, con una velocidad inicial de 12 m/s. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano es 0.16. Determinar:

•     La longitud x que recorre el bloque a lo largo del plano hasta que se para

•     La velocidad v que tendrá el bloque al regresar a la base del plano

5.      Un bloque de masa m = 5 kg  es arrastrado sobre una superficie plana y horizontal tirando de él por medio de una cuerda, que ejerce una fuerza F paralela a la superficie de 40 N. El coeficiente de rozamiento cinético entre el cuerpo y la superficie es   μ= 0,5. Calcula el trabajo que realizan las siguientes fuerzas cuando el cuerpo se desplaza 8 m.  a) La fuerza peso b) La fuerza F. c) La fuerza de rozamiento.

6.      Calcula el trabajo realizado por un hombre que levanta mediante una polea y con velocidad constante una carga de 50 kg hasta una altura de 18 m. ¿Qué trabajo realiza la fuerza peso?

7.      Un coche de 1000 kg que se mueve a 108Km/h frena y su velocidad disminuye a 18Km/h. Calcula: a) El trabajo realizado por la fuerza de frenado. b) Si la distancia recorrida mientras frena es de 50m calcula la fuerza de frenado.

8.      Un cuerpo de 5 kg de masa cae libremente. Cuando se encuentra en el punto A, a 7 m del suelo posee  una velocidad vA  = 6 m/s. Determina su energía cinética y potencial cuando se encuentre en B a 3 m de altura. (RTA: EP = 343 J  ,  EC = 122,5 J)

9.      Una tabla uniforme de 60 N sostiene a dos niños que pesan 450N y 350 N, el soporte está justo en el centro de gravedad de la tabla y el niño de 450 N esta a 1,4 m del centro, determinar:

a.      Donde debe estar el niño para equilibrar la tabla.

LABORATORIO 1.

LABORATORIO 1.

RECONOCIMIENTO Y USO DE INSTRUMENTOS DE LABORATORIO Y ALGUNAS MEDIDAS.

DESEMPEÑO: Identifica y distingue los diversos sistemas de unidades y medidas. Interpreta fenómenos y determina las propiedades presentes en la materia a través de actividades prácticas. Diseña y elabora modelos y conclusiones derivadas de procesos experimentales.  Predice resultados a partir del análisis de datos.  Comprende y aplica la estructura general de la  tabla periódica.

APREDIZAJE ESPERADO: RECONOCER EL USO Y FUNCIÓN DE LOS MATERIALES Y EQUIPOS DE LABORATORIO.

   1.      Es esencial reconocer la seguridad del laboratorio en relación con la naturaleza del material, la actitud del educando frente a su uso y manifestaciones.

   2.      En este laboratorio es esencial que los materiales y equipos de uso común en el laboratorio se identifiquen por su nombre correcto y su uso específico. Es supremamente importante que se identifique y se aplique la forma correcta de manejar según su momento oportuno.

MATERIALES:

       a)      Materiales de laboratorio de vidrio (vasos precipitados, probeta, matraz de destilación, balón de base, Erlemeyer, pipetas, tubos de ensayo, agitador de vidrio, embudos, mechero, vidrio reloj, tubos refrigerantes, matraz aforado, bureta graduada...)

     
      b)      Materiales de laboratorio de porcelana (capsula de porcelana, crisol, embudo, triangulo, mortero y pilón)

      
      c)      Material de laboratorio de metal (pinzas, espátula, trípode (o de cuatro patas), soporte universal, rejilla de asbesto, mechero de Bunsen)

      
      d)      Material de laboratorio de madera (pinza de madera, gradilla)

      
      e)      Equipos de laboratorio (centrifugadora, microscopio, calentador, licuadora)

PROCEDIMIENTO:

     
     1.      Se ingresará de forma ordenada al laboratorio, manteniendo la prudencia y el decoro que el lugar se merece. Se asignara la mesa y mesón que ocupará cada grupo.

    
     2.      Se asignara un representante de cada grupo quien recibirá los materiales y hará conteo de los materiales, al igual que su estado físico. Responsable y líder del grupo, quien organizará la forma de trabajar y su respectivo manejo y decoro.

     
      3.      Se observará atentamente los instrumentos y materiales que se les asigne.

    
     4.      Clasificar según el tipo de material. Identificar los respectivos materiales, plasmándolos en el informe mediante un dibujo correcto y bien realizado, junto con sus características y uso.  

    
    5.      Para las características y uso, es esencial tener el cuaderno donde investigó los diferentes instrumentos. Es fundamental que el informe sea entregado de forma limpia y bien presentado.

    
     6.      En el informe debe ir plasmado mediante un cuadro resumen: el dibujo del instrumento y sus características. 

Ejemplo

EQUIPOS DE LABORATORIO
	MICROSCOPIO: -        Material metálico (equipo de laboratorio) -        Consta de un sistema de lentes de gran aumento. -        Instrumento óptico que permite ampliar la imagen de objetos o seres. -        Es utilizado para mostrar detalles que no se pueden observar a simple vista. -        Sistema de operación manual. Los lentes se gradúan.

    
      7.      Es conveniente que clasifique primero los instrumentos y realice la tabla de acuerdo al material de laboratorio que se le asignó. (los cuadros van agrupados según su material)

     
      8.      Al final del informe se debe presentar las conclusiones del laboratorio, manifestando también los aciertos y dificultades que se presentaron.

ACTIVIDAD DE SUPERACIÓN FÍSICA

MOVIMIENTO

1.     Una persona camina, primero, con rapidez constante de 5.00 m/s a lo largo de una línea recta desde el punto A al punto B y luego de regreso a lo largo de la línea de B a A con una rapidez constante de 3.00 m/s. a) ¿Cual es su rapidez promedio durante todo el viaje? b) ¿Cual es su velocidad promedio durante todo el viaje?

2.       La luz viaja a una velocidad de 300,000 km/s. Un año luz es la distancia que recorre la luz en un año y es una unidad que se utiliza en Astronomía cuando hay que dar distancias muy grandes. Exprese el valor de un año luzen unidades del SI.

       A) 1.08´10⁸ m     B) 3.00´10⁸ m     C) 1.08´10¹⁰ m    D) 9.46´10¹⁵ m

3.       Calcule el módulo de un vector con origen en (0,0) y extremo en (2,3)

A) 1           B)    C) D) 5

4.        El ¨Pescado¨ Ruiz tira un penalti a 9.0 m de la portería. Patea raso y fuerte y la pelota sale con una velocidad de 20 m/s (72 km/h). ¿Cuánto tiempo tarda la pelota en llegar a la portería?

A) 0.20s   B) 0.45 s         C) 1.8 s           D) 2.2 s

5.        Un tren, partiendo desde el reposo, alcanza 7.50 m/s en 10 .0 s. Si su aceleración media no cambia, ¿Cuánto tiempo tarda en alcanzar una velocidad de 28.2 m/s?

            A) 2.66s          B) 16.2 s         C) 21.2 s         D) 37.6 s

6.       Usted viaja sobre la carretera interamericana en su vehículo a una velocidad de 35.0 m/s (126 km/h) y sabe que la máxima aceleración de frenado es 5.10 m/s². ¿Qué distancia recorre el vehículo luego de aplicar los frenos hasta detenerse?

       A) 6.86 m             B) 24.7 m             C) 34.2 m             D)  120 m

7.     Una partícula viaja durante 4.0 s con movimiento uniformemente variado, recorriendo 60.0m. Inmediatamente cesa la aceleración y durante 5.0 s recorre 100 m con movimiento uniforme.

7.1  Calcule la velocidad inicial de la partícula

       A) 0 m/s               B) 5 m/s               C) 10 m/s             D) 15 m/s

7.2  Calcule la aceleración durante los primeros 4.0 s

       A) 2.5 m/s²          B) 5.0 m/s²           C) 10 m/s²           D) 20 m/s²

8.     Un móvil recorre una circunferencia de 4.00 m de radio, dando 100 vueltas en 25 s.

8.1  Calcule la frecuencia angular, en rad/s.

       A) 4 rad/s             B) 8 rad/s             C) 4p rad/s           D) 8p rad/s            

      

8.2  Calcule la velocidad tangencial, en m/s, en un punto de su trayectoria

       A) p m/s               B) 32p m/s           C) 16 m/s             D) 4p m/s

8.3  ¿Qué aceleración centrípeta, en m/s², experimenta el móvil?

       A) 256 m/s²         B) 512 m/s²          C) 256p² m/s²      D) 512p² m/s²

9.       Luis se encuentra en un puente que pasa sobre un rio. Luis desea saber la altura del puente sobre el rio, por lo que suelta una piedra desde el reposo y toma un tiempo de caída de 4.30 s hasta el rio. ¿Cuál es la altura del puente sobre el rio?

       A) 21.1 m             B) 90.6 m             C) 121 m              D) 181 m

10.    Lanzamos un objeto verticalmente hacia arriba con una rapidez inicial de 12.0 m/s. ¿Cuál es la magnitud de la aceleración en el punto de máxima altura?

       A) 0 m/s²             B) 4.9 m/s²           C) 6.8 m/s²          D) 9.8 m/s²            

11.  Una pelota, inicialmente en reposo, cae desde lo alto de un edificio de 38.0 m.

11.1 ¿Cuál es la velocidad, en m/s, con que llega la pelota al nivel del suelo?

       A) 6.16 m/s          B) 9.8 m/s            C) 27.3 m/s          D) 25.0 m/s           

11.2 ¿En cuánto tiempo, en s, la pelta se encuentra a la mitad de la altura del edificio?

       A) 1.39 s              B) 1.97 s              C) 2.25 s              D) 2.78 s

12.    Un carro que parte del reposo desciende sin fricción por un plano inclinado. Tomando el sistema coordenado mostrado en la figura, un estudiante graficó una de las cantidades involucradas en función del tiempo. Al estudiante se le olvidó escribir el nombre del eje vertical, por lo cual el profesor le escribió el signo de interrogación que aparece destacada en la gráfica. En el lugar de la interrogación el estudiante debió haber escrito:

A) Posición del carro a lo largo del eje X.

B) Velocidad del carro a lo largo del eje X.

C) Aceleración del carro a lo largo del eje X.

D) Distancia del carro al piso.

13.    Una fuerza de 30.0 N forma un ángulo q con el eje x, y tiene una componente F_y igual a 15.0 N. Calcule la componente x de la fuerza.

       A) 26.0 N             B) 34.6 N             C) 43.3 N             D) 52.0 N

14.  Un carro sin fricción de masa M₁= 1.00 kg es acelerado por un bloque de masa M₂ = 4.00 kg unido a él por medio de una cuerda y polea ideal como muestra la figura.

14.1                Encuentre la aceleración del carro.

       A) 2.45 m/s²        B) 4.90 m/s²         C) 7.84 m/s²        D) 9.80 m/s²

14.2                Encuentre la tensión en la cuerda.

       A) 2.45N              B) 7.84 N             C) 9.80 N             D) 39.2 N

15.  Dos bloques están en contacto sobre una mesa sin fricción. Se aplica una fuerza horizontal a un bloque, como se muestra en la figura.  Suponga: m₁ = 7.00 kg, m₂ = 5.00 kg, y F = 6.00 N.

15.1                Halle la fuerza de contacto entre los dos bloques.

       A) 2.5 N               B) 5.00 N             C) 6.00 N             D) 7.00 N

15.2                Determine la aceleración del sistema.

       A) 0.20m/s²          B) 0.50m/s²          C) 0.70m/s²          D) 2.00m/s²

 

16.  Un bloque de 8.00 kg se desliza por un plano inclinado 30° con la horizontal, como se indica en la figura. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y el plano es de 0.20.

16.1 ¿Cuál de los siguientes diagramas muestra la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque?

 

 

                               A)                           B)                           C)                           D)  

16.2¿Cuál es la magnitud de la fuerza de fricción entre el bloque y el plano?

             A) 13.6 N         B) 15.7 N           C) 62.5 N             D) 67.9 N

16.3¿Cuál de los siguientes enunciados es el correcto?

A)             La fuerza normal es igual al peso.

B) La fuerza normal siempre es contraria al peso.

C) La fuerza normal y el peso forman un par acción-reacción, de acuerdo a la tercera ley de Newton.

D)La fuerza normal y el peso NO forman un par acción-reacción, de acuerdo a la tercera ley de Newton.

CAÍDA LIBRE

1.     Un objeto deja de estar en reposo y cae en la ausencia de resistencia de aire. ¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero acerca de su movimiento?

A. Su aceleración es igual a cero

B. Su aceleración es constante

C. Su velocidad es constante

D. Su aceleración está aumentando

2.     Utilice la imagen de la derecha para responder las preguntas

2.1  Se arroja una pelota hacia arriba de forma recta desde el punto A, alcanza una altura máxima en el punto B y vuelve a caer al punto C. ¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero acerca de la dirección de la velocidad y aceleración de la pelota entre A y B?

A.               B.               C.               D.

2.2  Se arroja una pelota hacia arriba de forma recta desde el punto A, alcanza una altura máxima en el punto B y vuelve a caer al punto C. ¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero acerca de la dirección de la velocidad y aceleración de la pelota entre B y C?

A.     B.               C.               D.

2.3  Se arroja una pelota hacia arriba de forma recta desde el punto A, alcanza una altura máxima en el punto B y vuelve a caer al punto C. ¿Cuál de los siguientes enunciados es verdadero acerca de la velocidad y aceleración de la pelota en el punto más alto B?

A. Su velocidad y aceleración son igual a cero

B. Su velocidad aumenta, y la constante es diferente de cero y la aceleración es cero

C. Su velocidad disminuye, y la constante es diferente de cero y la aceleración es cero

D. Su velocidad es cero y la aceleración disminuye y la constante es diferente de cero

19. Una pelota de tenis se deja caer desde el techo de un edificio alto. Otra pelota de tenis se arroja hacia abajo desde el mismo edificio. Escriba un enunciado acerca de la aceleración de cada pelota de tenis.

A. La primera pelota cae con una mayor aceleración

B. La segunda pelota cae con una mayor aceleración

C. Ambas caen con la misma aceleración debido a que comenzaron desde la misma altura

D. Ambas caen con la misma aceleración debido a que están en caída libre

MOVIMIENTO PARABÓLICO

1.     En un movimiento parabólico la altura máxima se obtiene cuando:

A)    La velocidad de subida se hace igual a cero.

B)    El tiempo de subida se hace igual a cero.

C)    La velocidad en el eje x se hace igual a cero.

D)    La aceleración de la gravedad se hace igual a cero.

2.     En el momento que el objeto alcanza la altura máxima en el movimiento parabólico, su velocidad es:

A)    Cero.

B)    Igual a la ve3locidad inicial en el eje x

C)    Igual a la velocidad inicial en el eje y.

D)    Mayor que la velocidad inicial en el eje Y.

3.     En un movimiento de tiro parabólico el alcance máximo se obtiene cuando el ángulo de tiro es:

A)    0°

B)    45°

C)    75°

D)    90°

Las preguntas   5 a 10  se responden con la siguiente información:

Un cañón dispara una bala con una velocidad de 441 km/h  y un ángulo de elevación de 37°. 

Considere:      g = 9,8 m/seg² ;          sen37°=0,6;                            Cos37°=0,8;                Tan37°=0,75

4.     La velocidad inicial en el eje X es:

A)    73,5 m/s

B)    98 m/s

C)    441 km/s

D)    122,5 m/s

5.     La velocidad inicial en el eje Y es:

A)    73,5 m/s

B)    98 m/s

C)    441 km/s

D)    122,5 m/s

6.     Al calcular el tiempo en el sistema MKS que se demora en alcanzar la altura máxima se obtiene:

A)    7,35

B)    9,8

C)    14,7

D)    19,6

7.     El objetivo (donde debe caer la bala) se encuentra a:

A)    540,225 m

B)    720,3 m

C)    144,06 m

D)    1440,6 m

8.     La bala llega al suelo con una velocidad de:

A)    73,5 m/s

B)    98 m/s

C)    122,5 m/s

D)    441 m/s

9.     El tiempo que permanece la bala en el aire es:

A)    7,35 seg.

B)    9,8 seg.

C)    14,7 seg.

D)    19,6 seg.

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

1.     ¿Cuál es la velocidad angular de un punto dotado de M.C.U. si su período es de 1,4 s?. 

a)     4,48 rad /s            b) 5 rad /s       c) 6 rad /s        d) 3,43 rad /s          

                                                       

2.     ¿Cuál es la velocidad tangencial si el radio es de 80 cm?.       

a)     5,1 cm/s                      b) 8 cm/s         c) 3,58 m/s      d) 5,1 m/s

3.     Un móvil dotado de M.C.U. da 280 vueltas en 20 minutos, si la circunferencia que describe es de 80 cm de radio. ¿Cuál es su velocidad angular y la aceleración centripeta?                                                          

      a) 1,47 rad /s y 1,7m/s ²                     b) 4,6 rad /s y 1,7m/s ²         c) 1,47 rad /s y 2 m/s ²          

d) 4,7 rad /s y 7 m/s ²

4.     Un cuerpo pesa 50 N y está atado al extremo de una cuerda de 1,5 m, da 40 vueltas por minuto. Determinar la fuerza ejercida sobre la cuerda.

a)     5 N                  b) 1,5 N                       c) 2,5 N                       d) 3 N        

                          

5.     Se desea inscribir la velocidad angular que puede presentar un volante en el manual de un coche, si este da 6000 R.P.M. se puede decir que es equivalente a:

a)     628,3  rad/s                b) 0,628 cm/s              c) 6,28 rad/s               d) 6,28 m/s