TAREAS DE REPASO PARA VERANO 2023 FQ 1º BACHILLERATO FÍSICA: CINEMÁTICA 1. El vector de posición de una partícula es: r(t) = (2 t2 + t – 1) i + (t +2) j, en unidades Sl. Determina: a) El vector de posición en los instantes t = 1 y t = 3 s. b) El vector desplazamiento entre los instantes anteriores y su módulo. c) La ecuación de la trayectoria en unidades SI. d) el vector velocidad y su módulo en función de “t”; e) el vector aceleración y su módulo en función de “t”; 2. El vector posición de un punto, en función del tiempo, viene dado por: r(t)= t·i + (t2+2) j (S.I.) Calcular: a) La posición, velocidad y aceleración en el instante t= 2 s.; b) El ángulo que forman el vector velocidad y aceleración en el instante t=2 s.; c) La aceleración media t entre 0 y 2 segundos. 3. El vector de posición de un cuerpo viene dado por r(t) = (t 2 + t + 1) i + (1 − 3t) j a) Obtener la ecuación de la trayectoria; b) La velocidad media entre los instantes t1 = 2 s y t2 = 4 s; c) Velocidad y aceleración instantánea en t = 3 s. 4. Un móvil se mueve sobre un plano, las componentes de la velocidad son vx = t2 m/s y vy = 2 m/s. Calcular: a) Vector aceleración y su módulo para t=1 b) Las componentes at y an para t=1 c) El radio de curvatura de la trayectoria para t=1 5. La ecuación de un movimiento es e = 3t2 – t + 12. (a) ¿Cuándo se situará a 8 m a la izquierda del punto de referencia?; (b) ¿En qué momento su velocidad será de 4 m/s hacia la izquierda del punto de referencia y dónde estará situado entonces?; (c) ¿Qué distancia habrá recorrido en 5 segundos? 6. Un muchacho va con una bicicleta a 18 km/h, cuando de pronto se da cuenta que se ha metido en un callejón sin salida, que tiene 10 metros. Si en ese momento empieza a frenar con una aceleración de 2.5 m/sg², ¿Chocará contra la pared? 7. El movimiento de un móvil viene descrito por la gráfica siguiente: a. Explica las características del movimiento que corresponde a cada uno de los tramos. b. Calcula el espacio recorrido en cada tramo. 8. Desde una ventana que se encuentra a 10 m de altura se lanza un piedra hacia arriba con una velocidad de 5 m/s. Escribe las ecuaciones del movimiento de la piedra siendo el observador una persona que está en la acera y toma como sentido positivo hacia arriba. Calcula el tiempo que tarda la piedra en pasar por el punto de lanzamiento y su velocidad en ese instante. Halla el tiempo que la piedra está en el aire y su velocidad en el preciso instante que choca contra el suelo. 9. Desde una azotea a 20 m de altura del suelo se lanza hacia arriba una piedra con velocidad de 25 m/s. Al mismo tiempo, desde el suelo, se lanza otra piedra, también hacia arriba, con una velocidad de 30m/s. Calcula: a) La distancia del suelo a la que se cruzan y el tiempo que tardan en cruzarse. b) Las velocidades de cada piedra en ese instante. 10. Un carro cuyas ruedas tiene 1 m de diámetro viaja a 36 km/h. Hallar: a) Velocidad angular de cada rueda; b) Frecuencia y periodo de cada rueda; c) Cuántas vueltas da cada rueda si el carro recorre 2 km. 11. Las hélices de un dron se mueven a 3600 rpm. Determinar: a) Velocidad angular. b) Periodo c) Frecuencia. d) Ángulo descrito (en radianes) al cabo de 30 s e) Si el radio es de 0,05 m, determinar la rapidez f) Aceleración normal 12. Una piedra atada a una cuerda gira con un movimiento circular uniforme horizontalmente. Si el diámetro del círculo es de 3 metros y la piedra gira una vez cada 0,5 segundos, calcule la magnitud de la velocidad de la piedra, su aceleración centrípeta y la frecuencia. 13. La acción de un freno es capaz de detener un coche, cuyas ruedas giran a 300 rpm, en 10s. Calcular: a) La aceleración angular. b) La velocidad angular a los 4 s de comenzar a frenar. c) El número de vueltas que da una rueda cualquiera desde que comienza a actuar el freno hasta que se detiene totalmente. 14. Se quiere cruzar un río y la velocidad de la corriente es de 10 m/s y nuestra lancha que desarrolla una velocidad de 15 m/s la colocamos en dirección perpendicular a las orillas, a la corriente. Calcula: a) ¿Cómo se moverá la lancha con respecto a un observador que se encuentra en la orilla? b) Tiempo que tarda en atravesar el río si tiene una anchura de 200 m. c) Distancia recorrida por la lancha. 15. Un río tiene una anchura de 100 m y un nadador quiere cruzarlo perpendicularmente a la corriente, pero va a parar 20 m. aguas abajo. Si la velocidad del nadador es de 2 m/s, ¿qué velocidad lleva el río? 16. Un jugador de golf lanza una pelota desde el suelo con un ángulo de 60º respecto al horizonte y una velocidad de 80 m/s. Calcula: a) Tiempo que tarda en caer. b) Velocidad de la pelota en el punto más alto de la trayectoria. c) Alcance máximo. d) Altura máxima alcanzada por la pelota 17. En un salto, una rana salta la distancia horizontal de 40 cm. Si suponemos que la rana ha efectuado el salto con una inclinación de 30º, ¿con qué velocidad se impulsa? 18. Se lanza un objeto desde el punto más alto de un edificio de 30 m de altura, con una velocidad inicial de 30 m/s y con un ángulo de 30º con la horizontal. Calcular: a) El tiempo que tarda el objeto en alcanzar su altura máxima. b) El valor de la altura máxima alcanzada respecto al suelo. c) El tiempo que tarda en llegar al suelo. d) La distancia entre la base del edificio y el punto de impacto en el suelo. e) La velocidad con la que llega al suelo. 19. Un saltador de esquí salta desde 30 m de altura sobre la zona de caída horizontalmente con una velocidad de 108 km/h. Calcula: a) el tiempo que está en el aire; b) el alcance que consigue, medido desde el trampolín; c) la velocidad en el momento del contacto con la nieve. TAREAS PARA EL VERANO 2023 FÍSICA: ESTÁTICA Y DINÁMICA CÁLCULO DE VECTORES (FUERZAS).LEY DE HOOKE. ESTÁTICA 1. Una balsa de madera es remolcada a lo largo de un canal por dos caballos que tiran de ella mediante cuerdas perpendiculares entre sí. Cada caballo camina por una orilla. Suponiendo que los dos ejercen la misma fuerza y que el rozamiento de la balsa con el agua es de 70 N, determina la fuerza con que deberá tirar cada uno para que la barca se mueva con movimiento uniforme. 2. Obtener las componentes de cada uno de los vectores representados enla figura si se sabe que los módulos de los vectores a, b y c son respectivamente, 14, 10 y 16 newtons. Obtener las componentes y el módulo del vector resultante. 3. De un muelle de 15 cm de longitud con una constante de 25 N/m colgamos una masa de 50 g a) ¿Cuál será la nueva longitud del muelle?; b) Representa gráficamente la longitud del muelle frente a la fuerza aplicada sobre él; c) ¿Qué fuerza habremos de aplicar para que el muelle se estire hasta 1 metro de longitud? 4. Un cuerpo de 400 N de peso cuelga del techo de una habitación mediante dos cuerdas, tal y como se ve en la figura. Después de dibujar las fuerzas que actúan sobre ese cuerpo, calcula el valor de las tensiones de las cuerdas para que todo el conjunto esté en equilibrio. LEYES DE NEWTON 5.- Un bloque de 3 kg, en reposo sobre una superficie horizontal con un coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y la superficie de 0,2, adquiere una aceleración de 2,5 m/s2 cuando actúa una fuerza sobre él. Calcula: a) El módulo de la fuerza. b) La distancia recorrida por el bloque en 3 s. 6.- Dos personas de 80 y 50 kg respectivamente se encuentran en reposo sobre una superficie sin rozamiento. Si la primera empuja a la segunda con una fuerza de 150 N. Calcula la aceleración adquirida por cada una de ellas. 7.- Una caja de 60 kg se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal. a) Calcula el coeficiente de rozamiento estático si necesitamos tirar con una cuerda que forma un ángulo de 20º con la horizontal de la misma con una fuerza de 160 N para que empiece a moverse; b) ¿Cuál será la aceleración de la caja si mantenemos dicha fuerza y sabemos que el coeficientes de rozamiento cinético es el 80 % del estático? 8.- Aplicamos una fuerza de 60 N, que forma un ángulo de 45º con la horizontal, a un cuerpo de 10 kg de masa. Calcula la aceleración del cuerpo si éste se mueve por un plano horizontal si sabemos que el coeficiente de rozamiento cinético es 0,25. PLANOS INCLINADOS 9. Calcula el módulo de la fuerza normal que actúa sobre un cuerpo de 80 kg de masa cuando: a) el cuerpo está apoyado sobre un plano horizontal: b) el cuerpo está apoyado sobre un plano inclinado 25° con respecto a la horizontal. 10. Aplicamos una fuerza de 110 N a un objeto de 10 kg situado en un plano que forma un ángulo de 60º con la horizontal, paralela al mismo y hacia arriba. ¿Conseguiremos moverlo? En caso de que lo haga, calcula la aceleración Sabemos que los coeficientes de rozamiento estático y cinético son respectivamente 0,1 y 0,08. 11.- Un objeto de 30 kg de masa desciende por un plano inclinado 25° con respecto a la horizontal. Calcula la aceleración del objeto si: a) no existe rozamiento; b) el coeficiente de rozamiento cinético entre el cuerpo y la superficie es de 0,35. 12.-Deseamos subir un objeto de 150 kg por un plano inclinado 20º con respecto a la horizontal, los coeficientes de rozamiento estático y cinético son respectivamente, 0,3 y 0,25. a) ¿Será necesario sujetarlo para que no se deslice hacia abajo, y en caso de que lo sea, con qué fuerza? Calcula: b) la fuerza que debe aplicarse paralelamente a dicho plano para que el objeto comience a ascender. c) la fuerza que debe aplicarse paralelamente a dicho plano para que el cuerpo suba con velocidad constante. 13.- Un objeto de 10 kg de masa se encuentra en un plano inclinado 30° con respecto a la horizontal. Si los coeficientes de rozamiento estático y cinético son respectivamente, 0,35 y 0,3 calcula: a) con qué aceleración caerá el objeto; b) la aceleración del mismo al aplicar una fuerza de 60 N paralela a dicho objeto hacia arriba; c) 60 N paralela hacia abajo. DINÁMICA DE CUERPOS ENLAZADOS. CÁLCULO DE LA ACELERACIÓN Y DE LA TENSIÓN 14.-Colgamos dos objetos de 20 kg y 15 kg respectivamente de los extremos de la cuerda de una polea. Calcula: a) la aceleración del sistema; b) la tensión de la cuerda. 15.- a) ¿Se moverá el sistema de la figura? En caso de que lo haga calcula la aceleración. Si no lo hace, calcula la fuerza con que habrá que empujar la caja de 20 kg para que empiece a moverse. b) ¿Cuál será la tensión de la cuerda si no aplicamos ninguna fuerza? Los coeficientes de rozamiento estático y cinético son respectivamente, entre el cuerpo de 20 kg y la superficie son 0,4 y 0,35. 16.-¿Se moverá el sistema de la figura? Calcula la tensión de la cuerda y en caso afirmativo, también la aceleración del sistema. Sabemos que los coeficientes de rozamiento estático y cinético entre el cuerpo de 12 kg y la superficie son, respectivamente, son 0,18 y 0,15. 17.-Calcula la aceleración y la tensión de cada cuerda en el sistema de la figura, sabiendo que las masas A, B y C son, respectivamente 3, 10 y 1 kg y que los coeficientes de rozamiento estático y cinético entre B y la superficie son, respectivamente, 0,05 y 0,03. 20 kg 6 kg 12 kg 2 kg 30º B A DINÁMICA DE MCU 18.-Atamos un objeto de 1,5 kg a una cuerda de 1 m de longitud y lo hacemos girar en un plano horizontal, sobre el que se apoya y con el que no tiene rozamiento, a 60 rpm Calcula la tensión de la cuerda. C 19.-Un coche de 800 kg, gira con una velocidad constante de 120 km/h en una curva sin peralte de 100 m de radio. Calcula el valor de la fuerza centrípeta. b) Si al aumentar la velocidad en dicha curva hasta los 135 km/h empezara a derrapar, ¿cuál sería el coeficiente de rozamiento estático de deslizamiento? 20. - ¿Con qué velocidad máxima podrá tomar un coche una curva plana de 90 m de radio sin derrapar sabiendo que el coeficiente de rozamiento estático de deslizamiento entre los neumáticos y la carretera es de 0,25? 21.- Hacemos girar en el aire una esfera atada al extremo de una cuerda de 80 cm de longitud con una celeridad constante describiendo un péndulo cónico. Si la cuerda forma un ángulo de 30º con la vertical, calcula: a) el módulo de la velocidad de la bola; b) el tiempo que tarda la esfera en dar una vuelta completa; c) el ángulo que debería formar con la vertical para llevar una celeridad doble.