Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

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

Trabajo Práctico Eje 1 A) Revisión de magnitudes y unidades 1) Utilizando una hoja de carpeta a) Medir el alto y dar el resultado b) Medir el ancho y dar el resultado c) Expresar los resultados obtenidos en a) y en b) en mm, dam, km, hm

d) Indicar qué tipo de instrumento de medición se utilizó y cuál es su precisión. e) Calcular la superficie de la hoja y expresar el resultado en cm2, m2, mm2 y en km2 2) Para la puerta del aula a) Medir el alto y dar el resultado b) Medir el ancho y dar el resultado c) Expresar los resultados obtenidos en a) y en b) en mm, dam, km, hm d) Indicar qué tipo de instrumento de medición se utilizó y cuál es su precisión. e) Calcular la superficie de la puerta y expresar el resultado en cm2, m2, mm2 y en km2 3) Tomar el tiempo que tarda un compañero en ir y volver de sala de preceptores. a) Indicar qué tipo de instrumento de medición se utilizó y cuál es su precisión. b) Dar el resultado con la precisión del instrumento utilizado c) Expresar el resultado en segundos, en minutos y en fracción de hora 4) Sabiendo que la densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia (ρ = m/V) y es una propiedad intensiva de la materia, responder: a) En qué unidades puede expresarse la densidad b) Si la densidad del agua a 4°C es de 1g/cm3, b1) cuál será la densidad de 1 litro de agua a 4°C b2) cuál será la masa de 1 litro de agua a 4°C b3) cuál será el volumen de 1 kg de agua a 4°C c) Sabiendo que la densidad del helado cremoso ronda alrededor de los 0,5 g/mL c1) Calcular cuánto pesan 3 litros de helado. c2) Si te dan a elegir 1kg de helado a 250 $ o 1 litro y medio de helado a 250 $, qué opción elegirías? Justifica la respuesta. 5) Realizar el cambio de unidades de velocidad, indicando en cada caso cuál corresponde al SI (SIMELA) 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 1

Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

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

6) Realizar el cambio de unidades de aceleración, indicando en cada caso cuál corresponde al SI (SIMELA) 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 En www.fisicajo.ecaths.com se encuentra un apunte y un video sobre notación científica y un apunte de unidades B) Diferentes100 formas de energía y su transformación 80 7) La energía puede manifestarse de diversas formas en la naturaleza, realizar una breve descripción de las siguientes formas60de energía: Este a) Energía eléctrica 40 Oeste b) Energía química 20 Norte c) Energía nuclear 0 d) Energía térmica 1er 2do 3er 4to e) Energía radiantetrim. trim. trim. trim. f) Energía cinética g) Energía potencial

8) ¿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) Central nuclear e) Madera f) Agua en una represa hidroeléctrica g) Agua que corre por un río h) Agua hirviendo i) Carbón 9) ¿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) Placa solar para calentar agua g) Fuegos artificiales h) Carbón en una caldera

C) Transferencia de energía. La energía en los procesos mecánicos

10) Hallar la energía cinética de una bala de 200 g cuya velocidad es de 300 m/s. Rta: 9 x 10 3 J 11) 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 2

Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

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

12) 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 13) 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 14) Calcular la energía cinética de un automóvil de 1500 kg que viaja a 108 km/h. Rta: 6,75 x 10 5 J 15) Un cuerpo de 20 kg de masa posee una energía cinética de 50000 joule. ¿Cuál es la velocidad de ese cuerpo? Rta: 70,71 m/s 16) Si se duplica la velocidad de un objeto, ¿en cuanto se incrementa su energía cinética?

17) 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 18) 19) 20) 21) 22)

18) 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 19) 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 20) 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

21) Calcular la energía potencial elástica de un resorte de constante k igual a 400 N/m cuando se estira 4 cm. Rta: 0,32 J

Conservación de la energía mecánica 22) Qué se entiende por conservación de la energía mecánica? Definir fuerzas conservativas y fuerzas no conservativas. 23) Calcular la energía cinética de una camioneta de 2100 kg que viaja a 110 km/h. Rta: 9,8032 x 105 J ¿Logrará subir una colina de 30 m de altura si deja de funcionar el motor? Justificar.

24) ¿Logrará la locomotora del problema 13, si deja de funcionar el motor, subir una colina de 20 m de altura? Justificar la respuesta mediante cálculos. 25) El carrito de la figura posee una masa de 60 kg. Si en la posición A se encuentra en reposo, calcular y justificar las respuestas: a) la energía potencial en la posición A b) la energía cinética en la posición A c) la energía mecánica en A d) la energía cinética en la posición P e) la energía mecánica en la posición P f) la energía mecánica en la posición Q 3

Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

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

D) Trabajo mecánico y Potencia mecánica

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 E) El aprovechamiento de la energía a lo largo de la historia. La energía en la Argentina. Potencia eléctrica instalada 32) ¿Cuáles fueron las formas y las fuentes de energía utilizadas por los hombres primitivos? 33) ¿Por qué motivos crees que en el último siglo se consumió más energía que en toda la historia de la humanidad? 34) ¿Cuántos watt de potencia tiene una central eléctrica de 540 MW? Rta: 5,4 x 10 8 W 35) Una casa puede consumir hasta 5,5 kW. ¿A cuántos watt equivale? Rta: 5500 W 36) Con la información de la TABLA 1 que se anexa (Potencia eléctrica instalada en Argentina a marzo de 2015 por región y por tecnología): a) Completar la siguiente tabla: ARGENTINA

Termoeléctrica

Hidráulica

Nuclear

Energías alternativas

Total

Potencia (KW) Participación %

b) Realizar un gráfico de torta con los valores obtenidos en el ítem anterior. (Un gráfico de torta es una forma gráfica de organizar datos. Todos los gráficos de torta comparan partes de un todo. Un gráfico de torta usa porcentajes o fracciones para comparar los datos. El total es igual al 100%, que es lo mismo que 1). 37) Con la información de la TABLA 1 que se anexa (Potencia eléctrica instalada en Argentina a marzo de 2015 por región y por tecnología) completar la siguiente tabla para las energías alternativas: ARGENTINA

Solar

Mareomotriz

Eólica

Geotérmica

Biomasa

Total

Total general (KW) Participación % de la potencia total instalada

4

Introducción a la Física Profesora: Moro Lucrecia

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

Potencia eléctrica instalada en Argentina a marzo de 2015 por región y por tecnología Los equipos de generación, conectados al Sistema Argentino de Interconexión (SADI)*, se pueden dividir en tres grandes grupos, de acuerdo al recurso natural y a la tecnología que utilizan: Térmico fósil (TER), Nuclear (NUC) e Hidráulico (HID). Los térmicos a combustible fósil, a su vez, se pueden subdividir en cinco clases, de acuerdo al tipo de ciclo térmico que utilizan para aprovechar la energía: Turbina a Vapor (TV), Turbina de Gas (TG), Ciclo Combinado (CC), Motores Diesel (DI) y Bio Generación (BG). Existen en el país otras tecnologías de generación, las cuales se están conectando al SADI progresivamente, como la Eólica (EOL) y la Fotovoltaica(FT). Sin embargo, ésta última aún tiene baja incidencia en cuanto a capacidad instalada. La generación móvil no se encuentra localizada en un lugar fijo, sino que puede desplazarse de acuerdo a las necesidades regionales. * SADI, también conocido como SIN (Sistema Interconectado Nacional)

La tabla 1muestra la potencia eléctrica en MW instalada en Argentina por región y tecnología:

REFERENCIAS: http://www.cnea.gov.ar/sites/default/files/sintesis_MEM_2015-3.pdf http://ri.pampaenergia.com/pampaenergia/web/conteudo_es.asp?idioma=2&conta=47&tipo=24234 http://www.enarsa.com.ar/index.php/es/areasdenegocios/385-generaci%C3%B3n-de-energ%C3%ADa-el%C3%A9ctrica-a-partir-de-biog%C3%A1s

5