Problemas de Física

PROBLEMAS DE FÍSICA PARA GENTE LABORIOSA DE 2º CURSO DE E.S.O. 

MOVIMIENTO UNIFORME

1.- Representa los puntos indicados, traza la trayectoria, interpreta lo que representa cada tramo, identifica el tramo más rápido y el más lento y calcula la rapidez en ellos.

Tabla de valores:

e (m)

0

2

2

8

9

0

t (s)

0

2

5

8

12

15

2.- Calcula el espacio recorrido por un móvil en movimiento uniforme si lleva una velocidad de 78 Km./h y se mueve durante 12 minutos.

3.- ¿Cuánto tiempo tardaríamos en recorrer 8800 metros con una velocidad de 62 Km./h?

4.- Un vehículo se desplaza por una carretera con una cierta velocidad, recorriendo 12 Km. en 6 minutos. Se detiene durante 5 minutos. Continua el camino recorriendo 16 Km. en 9 minutos. Da la vuelta y regresa por la misma carretera recorriendo 4 Km. en 4 minutos. Se detiene durante 10 minutos y finalmente regresa al punto de salida empleando 20 minutos.

Representa todo el recorrido y calcula la velocidad en cada tramo y la velocidad media de todo el recorrido, expresada en m/s.

5.- Representa la gráfica correspondiente al siguiente movimiento:

e (metros)

0

3

8

15

20

25

t (segundos)

0

2

5

8

10

11

  1. Calcula la velocidad instantánea en cada tramo
  2. Calcula la velocidad media de todo el recorrido
  3. ¿De qué tipo de movimiento se trata?. Razona la respuesta.

6.- Representa el movimiento de cada uno de los vehículos siguientes con estos datos:

Vehículo 1

espacio (m)

0

4

8

8

12

3

tiempo (s)

0

2

4

6

8

9

Vehículo 2

espacio (m)

4

7

5

12

14

14

tiempo (s)

0

2

3

6

8

9

  1. Explica cada uno de estos movimientos.
  2. Calcula en cada uno de ellos la velocidad media
  3. Calcula el espacio total recorrido por ambos vehículos.
  4. Calcula la velocidad de cada uno en estos vehículos en el sexto segundo.

7.- Ordena de mayor a menor las cifras de rapidez siguientes:

   a) 20 m/s   b) 78 km/h    c) 4 m/min    d) 105000 m/h    e) 1,5 km/min

8.- Calcular la velocidad media de un vehículo que recorrió 390 Km. en 150 minutos.

  1. Expresa el resultado en km/h
  2. Expresa el resultado en m/s

9.- Un vehículo ha tardado 23 minutos en recorrer 86 Km. Si suponemos que no cambió de velocidad en el trayecto, ¿qué velocidad llevaba cada segundo?

10.- Hemos dado la vuelta a un circuito en 34 segundos, llevando una velocidad constante de 135 km/h. Calcula la medida de este circuito.

11.- Con un cinemómetro hemos medido la velocidad de un vehículo al pasar por el punto de control: 43 m/s . Si la distancia total recorrida fue 6 km. ¿Qué tiempo se tardó en recorrerla?

12.- Ordena las velocidades siguientes de mayor a menos:

            12 m/s            150 m/min                   48 km/h                      2 km/s

13 Calcula la velocidad de un automóvil que recorrió 240 Km. en 3 horas. ¿Se trata de una velocidad media o instantánea?

14 Un automóvil que recorrió un trayecto de 140 Km. , en una experiencia controlada, mantuvo una velocidad constante de 15 m/s. Calcula el tiempo que tardó en hacer el viaje. La velocidad indicada ¿es velocidad media o instantánea?.

15 Nos han dado un tiempo máximo de 40 minutos para recorrer una distancia de 70 Km. ¿A qué velocidad en Km./h debemos hacer el viaje?

16- En una carrera de 6 automóviles las velocidades medias conseguidas en el trayecto fueron:

     136 Km./h    2,9 Km/min    36,5 m/s     2430 m/min      0,102 Km./s

            El circuito tenía 12 Km. y dieron 3 vueltas a él. Contesta:

  • a) ¿Cuál de los coches fue el vencedor?
  • b) ¿Cuánto tiempo tardó en terminar la carrera el coche más lento?

17- Se controló continuamente la velocidad de un vehículo en un circuito de 20 Km., los resultados fueron los siguientes:

  • Durante 40 segundos mantuvo una velocidad de 72 Km./h
  • El siguiente  minuto y 40 segundos mantuvo una velocidad de 36 m/s
  • Durante  1 minuto y 10 segundos mantuvo una velocidad de 108 Km/h
  • Durante 1 minuto y 30 segundos  mantuvo una velocidad de 58 m/s
  • Durante 2 minuto y 30 segundos mantuvo la velocidad de 151 Km./h
  • Durante 2 minutos y 16 segundos mantuvo una velocidad de 101 Km./h

Expresa las velocidades instantáneas  en m/s. Calcula la velocidad media de todo el trayecto.

MOVIMIENTO VARIADO

18- Un vehículo en reposo comienza a moverse con una aceleración de 1,7 m/s2  y mantiene la aceleración durante 40 segundos, ¿qué velocidad adquiere?.

19- Para alcanzar la velocidad de 32 m/s hemos necesitado acelerar durante 8 segundos. Calcula la aceleración aplicada y exprésala correctamente.

20.- Un móvil sale del reposo y consigue 96 Km./h en 12 segundos, calcula la aceleración aplicada.

21.-  Un coche circula con la misma velocidad y detrás de un camión que marcha a 66 Km./h. En una recta el conductor del coche acelera durante 8 segundos con una aceleración de 3 m/s2 . Calcula la velocidad que adquiere en ese tiempo.

22.- Un vehículo entra en una ciudad a 60 km/h. Ve al final de la calle un semáforo y consigue detener el automóvil en 6 segundos. Calcula la aceleración de frenada que ha aplicado.

23.- Un vehículo que circula por una vía urbana a la velocidad de 46 Km./h observa que unos metros más adelante se ha puesto el semáforo en rojo. Aplica una aceleración de frenada de 3 m/s2  y consigue parar delante del semáforo. ¿Cuánto tiempo ha tardado en perder toda la velocidad que llevaba?.  ¿A qué distancia estaba el semáforo?

24.- Un autobús sale de una localidad con una velocidad constante de 80 Km./h. 20 minutos después sale un coche con el propósito de alcanzar al autobús con una velocidad de 31 m./s.

¿A qué distancia lo alcanzará medida desde el lugar de salida?

25.- Un vehículo sale de la posición de parada con una aceleración de 3.6 m/s2 , calcula cuánto tiempo tardará en conseguir una velocidad de 120 Km./h.

26.- Un vehículo inicia su marcha acelerando hasta conseguir una velocidad de 90 Km/h en 6 segundos, mantiene la velocidad durante 10 segundos y acelera de nuevo con una aceleración de 1,5 m/s2  durante 5 segundos. Calcula la velocidad conseguida al final del recorrido.

27.- Un vehículo recorre 210 metros en 6 segundos saliendo del reposo y  alcanza una velocidad de 252 Km./h . Calcula la velocidad media y el valor de la aceleración del recorrido.

FUERZA, MASA Y PESO

1.- Si aceleramos un proyectil de 150 Kg. de masa con una aceleración de 3 m/s2 , ¿con qué fuerza saldrá el proyectil?.

2.- Calcula la fuerza que desarrolla el motor de un coche de 3300 Kg. de masa que consigue una velocidad de 38 m/s en 12 segundos.

3.- Un móvil de 1400 Kg., desarrolla una velocidad de 120 km/h en 14 segundos, ¿qué fuerza ha desarrollado el motor?

4.- Para mover una carretilla cargada de mineral hemos necesitado una fuerza de 680 N. La carretilla se ha deslizado por una vía horizontal con una aceleración inicial de 1,2  m/s2  . Calcula la masa total de la carretilla.

5.- ¿Qué fuerza de levantamiento debemos  aplicar para levantar del suelo un saco de 20 Kg. de masa?.

Nota: Ten en cuenta que debes contrarrestar la aceleración de la gravedad.

6.- Aplicamos una fuerza de empuje de 8060 N sobre un bulto de 200 kg. de masa. El suelo ejerce una fuerza de rozamiento de 2400 N, calcula la aceleración con la que moveremos el objeto.

7.- La aceleración de la gravedad en la Luna es aproximadamente 1,6 m/s2 . Calcula qué pesaría sobre su superficie un astronauta de 70 Kg. de masa que lleva un traje espacial de 50 Kg. de masa.

8.- Calcula el peso de un paquete de 2,5 Kg. de masa.

9.- Calcula la fuerza con que la Tierra atrae a una carta de 50 gramos que cae desde una mesa hasta el suelo.

10.- Si nos dicen que en la Luna la aceleración de la gravedad es de 1,6 m/s2 . Calcula la diferencia de la fuerza gravitatoria entre la Tierra y la Luna de un persona de 45 Kg. de masa.

11.- Una bala con una masa de 60 gramos sale de la boca del cañón de 60 cm de un fusil con una velocidad de 60 m/s. Calcula la fuerza con la que el disparo impulsó a la bala.

12.- Indica cuales de estas magnitudes son masa, peso, aceleración, velocidad y distancia

72 Km.    13 m/s2   1258 N    250 g.    96 Km/h     14 m/s    6 Kg.              

TRABAJO Y ENERGÍA

1.- Calcula el trabajo realizado para mover el objeto del ejercicio 8 durante 15 metros.

2.- Un vehículo que mantiene una aceleración de 1,25 m/s2 durante 10 segundos choca contra un muro en una prueba de colisión. La masa total de vehículo es 1760 Kg., calcula la energía cinética desarrollada en el momento del choque.

3.- Calcula la energía potencial de un objeto de 240 Kg. de masa situado a una altura de 29 metros al borde  de un acantilado. (g= 9,8 m/s2 ) . Calcula también la energía cinética que desarrollaría al llegar al suelo, si lo dejásemos caer libremente al borde del acantilado.

4.- Hemos trasladado un baúl de 25 Kg. hasta la parte superior de una calle empinada con un vehículo lento que se movía a 3 m/s, ¿qué energía potencial habrá conseguido el baúl al llegar a la parte más empinada de la calle?

5- Una máquina excavadora de 15000 Kg. ha desarrollado una energía de 625000 J para mover una masa de 3500 Kg. de tierra. Calcula la velocidad con la que se ha movido.

6.- Un vehículo de pruebas de colisión se carga con una masa de 2000 Kg. y se hace chocar contra un muro tras recorrer una distancia de 20 metros en 2,5 segundos con una aceleración constante de 8 m/s2 . Calcula la velocidad con la que se produce el choque y la fuerza del impacto contra el muro.

7.- (Sólo para mentes muy inquietas). Una martillo de 750 gramos  de masa golpea sobre la cabeza de un clavo de 5 gramos con una aceleración de 12 m/s2  . Calcula la fuerza con la se da el golpe.

Si suponemos que el clavo estaba en posición vertical y que la madera ofrece una resistencia de 1,2 N, calcula la aceleración con la que el clavo se mete en la madera.

Supongamos ahora que la acción de clavar transcurre en un tiempo de 0,02 segundos, calcula la velocidad de entrada del clavo en la madera y la profundidad a la que se clava si suponemos que toda la energía del golpe se transforma en energía mecánica (no hay degradación en forma de calor).