Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

4º año A, B y C Trabajo Práctico Eje 1

Trabajo Práctico Eje 1 A) Revisión de unidades y notación científica 1) Expresar en la unidad requerida: I) En hm: II) En dm: III) En g: IV) En kg: V) En s: VI) En h:

a) 3,7 m a) 42 mm a) 0,0603 kg a) 2784 dg a) 30 min a) 30 min

b) 0,02 dam b) 84,2 cm b) 7,2 dag b) 2,05 dag b) 1,5 h b) 1 h 30 min

c) 0,21 km c) 0,0043 km c) 3272 mg c) 435 g c) 0,25 min c) 5000 s

Ejemplo: 30 m Km

hm

dam 3 30 m = 300 dm = 3000 cm = 30000 mm 30 m = 3 dam =0,3 hm = 0,03 km

m 0

dm

cm

mm

2) Expresar en notación científica a) 0,03 mg (masa aproximada de una partícula de polvo) b) 200000 t (masa aproximada de un petrolero) c) 0,00002 A (radio de un núcleo atómico) 1 A = 1x10-10 m d) 150.000.000 km distancia de la Tierra al Sol e) 0,0033 s (tiempo que tarda la Luz en recorrer 1000 km 3) Realizar el cambio de unidades de velocidad, indicando en cada caso cuál corresponde al SI a) Velocidad de un caracol 12cm/min a km/h y a m/s b) 120 km/h velocidad máxima en carreteras argentinas a m/s y a cm/min c) 20 km/h velocidad de un caballo de carrera a m/s 4) Realizar el cambio de unidades de aceleración, indicando en cada caso cuál corresponde al SI a) 0,3 m/s2 a km/h2 b) 40 km/h2 a m/s2 c) 3,5 x 10-3 cm/s2 a m/h2 5) El peso es una fuerza, expresa tu peso en kgf y en Newton 6) Realizar el cambio de unidades: a) 550 N a kgf b) 38 kgf a N 7) Seleccionar las unidades del SI que correspondan a: (Justifica en todos los casos) a) peso b) fuerza c) aceleración d) masa m/s2

kg

dm/h2

kgf

N

g kg.m /s2

g.cm/s2

km/h

km/s2

m/s

En www.fisicajo.ecaths.com se encuentra un apunte y un video http://www.youtube.com/watch?v=NXrPR0aG4-A&feature=player_embedded#! con la explicación de notación científica y un apunte de unidades http://ecaths1.s3.amazonaws.com/fisicajo/71136356.Apunte%20sobre%20Sistemas%20de%20Unid ades.pdf 1er. Evaluación 1

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B) Diferentes formas de energía: 8) La energía puede manifestarse de diversas formas en la naturaleza, realizar una breve descripción de las siguientes formas de energía: a) Energía eléctrica b) Energía química c) Energía nuclear d) Energía térmica e) Energía radiante f) Energía cinética g) Energía potencial 9) ¿Qué forma de energía manifiestan los siguientes objetos o fenómenos de la naturaleza? Tener en cuenta que en algún caso puede manifestarse más de una forma de energía a la vez. a) Tren en movimiento b) Rayo c) Un pájaro volando d) Corriente eléctrica e) Madera f) Agua en una represa hidroeléctrica g) Agua que corre por un río h) Agua hirviendo i) Carbón 10)

¿Qué tipo de transformación de energía logran los siguientes objetos? a) Estufa eléctrica b) Lamparita c) Estufa de gas d) Motor de un coche e) Altavoz f) Pila g) Placa solar para calentar agua h) Motor eléctrico i) Fuegos artificiales j) Carbón en una caldera

En www.fisicajo.ecaths.com se encuentra un video sobre la energía http://www.youtube.com/watch?v=njDoA2VFJmc&feature=fvw C) La energía en los procesos mecánicos 11) Calcular la energía potencial de un cuerpo de 50 kg de masa que se encuentra en reposo a 30 m de altura. Rta: 14700 J 12) Calcular la energía potencial almacenada en un tanque con 1500 kg de agua, situado a 10 m de altura respecto del suelo. Rta: 147000 J 13) Calcular la energía potencial de un ascensor de 4500 kg de masa cuando se encuentra a 20 m de altura. Rta: 8,82 x 105 J 14) Si se quiere que una manzana de 100 g acumule una energía potencial gravitatoria de 1 J. ¿Hasta qué altura habrá que elevarla a partir de su posición inicial? Rta: 1,02 m 15) Hallar la energía cinética de una bala de 200 g cuya velocidad es de 300 m/s. Rta: 9 x 103 J 2

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16) Un automóvil cuya masa es de 1000 kg se desplaza a 80 km/h ¿Cuál es su energía cinética en joule? Rta: 2,47 x 105 J 17) Un ciclista que con su bicicleta posee una masa de 70 kg, adquiere una velocidad de 36 km/h. Calcular la energía cinética. Rta: 3500 J 18) Una locomotora de 95 ton (95000 kg) de masa desarrolla una velocidad de 144 km/h. Calcular su energía cinética. Rta: 7,6 x 107 J 19) Calcular la energía cinética de un automóvil de 1500 kg que viaja a 108 km/h. Rta: 6,75 x 105 J 20) Un cuerpo de 20 kg de masa posee una energía cinética de 50000 joule. ¿Cuál es la velocidad de ese cuerpo? Rta: 22,36 m/s 21) Si se duplica la velocidad de un objeto, ¿en cuanto se incrementa su energía cinética? 22) ¿Qué se entiende por conservación de la energía mecánica? 23) Calcular la energía cinética de un automóvil de 1500 kg que viaja a 110 km/h. ¿Logrará subir una colina de 30 m de altura si deja de funcionar el motor? Justificar. Rta: Ec 7,0023 x 105 J 24) ¿Logrará el auto del problema 18 subir una colina de 30 m de altura? Justificar la respuesta mediante cálculos. 25) Energía cinética y potencial de un cuerpo que cae: a) ¿Cuál es la energía potencial de una masa de 1 kg a una altura de 1 km por encima de la Tierra? Rta: 9800 J b) ¿Cuál es la energía cinética en el momento preciso que la masa de 1 kg, que se ha soltado a 1 km de altura, toca la Tierra? (despreciar el roce con el aire). Rta: 9800 J c) ¿Cuál es la energía cinética de la misma masa cuando ha recorrido en su caída la mitad del camino? d) ¿Cuál es la energía potencial cuando dicha masa ha recorrido la mitad del camino? e) ¿La suma de (c) y (d) debe ser igual a (a) ó a (b)? ¿Por qué? En www.fisicajo.ecaths.com se encuentra: - Apunte: La energía y sus transformaciones - Apunte y actividades: Energía y Trabajo http://www.librosvivos.net/smtc/PagPorFormulario.asp?idIdioma=ES&TemaClave=1183&est=0

2da. Evaluación D) Trabajo mecánico y Potencia 26) ¿Cuál es el trabajo realizado en joule por una fuerza de 660 N cuyo punto de aplicación se desplaza 25 m en la dirección y sentido de la fuerza? Rta: 1,65 x 104 J 27) Una persona levanta un libro que pesa 0,5 kgf, a una altura de 2,2 m. ¿Cuál es el trabajo efectuado en joule? Rta: 10,78 J 28) Un hombre que pesa 80 kgf sube a una torre de 25 m. Calcular el trabajo que realiza. Rta: 19600 J 29) Calcular cuál es la altura a la que fue levantado un cuerpo que pesa 102 N, si el trabajo realizado para elevarlo fue de 2100 J. Rta: 20,59 m 30) Sabiendo que una máquina es capaz de realizar un trabajo de 12000 J en 3 s. Calcular cuál es su potencia, expresada en W, en CV y en HP. Datos: 1CV ≈ 735 W , 1 HP ≈ 746 W Rta: 4000 W ; 5,44 CV ; 5,36 HP 31) Calcular la potencia del hombre del ejercicio 28 si tarda 10 min en alcanzar la parte más alta de la torre. Rta: 3,5 W 32) ¿Cuántos watt de potencia tiene una central eléctrica de 540 MW? Rta: 5,4 x 108 W Una casa puede consumir hasta 5,5 kW. ¿A cuántos watt equivale? Rta: 5500 W 3

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E) Fuentes de energía 33) Realizar una clasificación de las diferentes fuentes de energía según sean alternativas o convencionales. Completar el siguiente cuadro: Fuente de energía

Renovable o no renovable

Convencional o alternativa

Contaminante o limpia

En www.fisicajo.ecaths.com se encuentra: - Video: Fuentes de energía convencionales y alternativas http://www.educ.ar/recursos/ver?rec_id=50116 - Video: Fuentes de energía contaminantes y fuentes de energía limpias http://media.educ.ar/skoool/2010/ciencia/conserving_energy/

F) La energía a través de la Historia. La energía en la Argentina. 34) ¿Cuáles fueron las formas y las fuentes de energía utilizadas por los hombres primitivos? 35) ¿Cuántos años pasó el hombre utilizando mayoritariamente la madera, el viento y las corrientes de agua antes de utilizar a los combustibles fósiles como fuentes de energía? 36) ¿Por qué motivos crees que en el último siglo se consumió más energía que en toda la historia de la humanidad? 37) ¿Cuál es la situación energética actual de la Argentina?

3er Evaluación

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