cuaderno de actividades de 4º fisicaquimica

Departamento de Física y Química

Departamentode

Física y Química

CUADERNO DE ACTIVIDADES4º ESO

NOMBRE Y APELLIDOS:

CURSO Y GRUPO:

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0

A B

Ct (s)

e (m)

10 20 25

100


Nota: Todos los ejercicios deberán presentarse el día del examen resueltos en hojas aparte, donde deberan estar escritos todos los enunciados. Se valorará tanto la resolución de los ejercicios como el desarrollo, claridad, esquemas y dibujos alusivos al problema, etc.

Tema 1 CINEMÁTICA.

A. Características del movimiento. Movimiento Uniforme.

1. Un atleta está corriendo en un estadio de 599 m de perímetro.a) Halla el espacio recorrido y el desplazamiento cuando ha dado una vuelta.b) Si el atleta da tres vueltas al estadio, ¿qué espacio total ha recorrido? ¿Cuál ha sido su

desplazamiento?

2. De las siguientes gráficas indica cuál o cuáles representan el movimiento de un cuerpo que se desplaza con movimiento uniforme durante 10 segundos y que a partir de ese instante se para. Explica tu elección.

3. Del movimiento de un cuerpo se ha obtenido la siguiente gráfica:

a) Indica el tipo de movimiento que lleva el cuerpo en cada tramo.b) ¿Qué velocidad lleva en cada tramo?c) ¿Cuál es la distancia total recorrida?

4. Un galgo se desplaza en línea recta con una velocidad de 90 km/h. Si en el instante inicial su posición es 100 m y la carrera dura 20 s:

a) Escribe la ecuación del movimiento, en unidades del S.I.b) Calcula las posiciones sucesivas que ocupa el galgo cada 4 segundo y rellena la tabla con los valores obtenidos:

e (m)t (s)

c) Representa gráficamente la posición frente al tiempo.

5. Si un coche tarde tres horas en hacer un recorrido de 186 km. ¿Qué velocidad llevaba el coche? ¿Cuánto habría que aumentar la velocidad del coche para hacer el recorrido en 2,5 horas?

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e

t10

Gráfica 1

v

t

Gráfica 2

10

v

t10

Gráfica 3


6. Un ciclista se mueve con M.R.U. Cuando han transcurrido 4 segundos desde que se inició el movimiento, el objeto se encuentra a 24 metros del punto de partida. A continuación descansa en los siguientes 5 segundos. Calcula la velocidad en cada tramo y dibuja la gráfica e-t del movimiento.

7. El movimiento de un coche está representado por la siguiente gráfica posición-tiempo:a. Calcula la velocidad del móvil en cada tramo.b. ¿Informa esta gráfica sobre la trayectoria del móvil?c. Si la trayectoria es una línea recta, calcula la

distancia total y el desplazamiento total que ha experimentado el móvil.

B.Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.

8. Un coche A frena con una aceleración de –6 m/s2, mientras que otro coche B frena con una aceleración de –4 m/s2. ¿Cuál recorre más distancia hasta que se detiene?

9. Un Boeing 727 necesita alcanzar, como mínimo, una velocidad de 360 km/h para iniciar el despegue. Si estando parado comienza a rodar, tardando 25 segundos en despegar:

a) Determina la aceleración que proporcionan los motores del avión.b) Calcula la longitud mínima que ha de tener la pista.

10. Representa la gráfica v-t de un móvil que, partiendo de una velocidad de 5 m/s, acelera uniformemente con una aceleración de 5 m/s2 durante 8 segundos.a) Indica la velocidad que alcanza a los 3 segundos de empezar a acelerar.b) Calcular el desplazamiento que ha experimentado en los 8 segundos

11. El movimiento rectilíneo de un cuerpo se representa en la gráfica v-t. Calcula:

a) La aceleración que lleva el cuerpo en cada tramo.b) El espacio recorrido en cada tramo y el espacio total.

12. Dos amigos salen simultáneamente del mismo punto y se mueven en línea recta; uno va caminando a 3 km/h y el otro corriendo a 20 km/h. Calcula la separación entre ambos al cabo de 10 minutos de iniciado el movimiento

13. Desde la terraza de un edificio se deja caer un cuerpo que tarda 4 segundos en llegar al suelo. Calcula la altura del edificio y la velocidad del cuerpo en el momento de llegar al suelo.

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14. El conductor de un automóvil que circula a 72 km/h ve, en un instante dado, un obstáculo a 30 m de distancia y frena con aceleración de 8 m/s2.

a) ¿Se detendrá antes de alcanzar el obstáculo?b) Si hubiera circulado con una velocidad de 90 km/h, ¿qué distancia habría necesitado para

detenerse?15. Si dejamos caer una pelota desde la terraza de un edificio, situada a 20 m de altura, calcula:

a) ¿Cuánto tardará en llegar al suelo?b) ¿Con qué velocidad chocará con el suelo?

16. El R-25 de Fernando Alonso, se encuentra en la parrilla de salida. Cuando el semáforo se pone en verde tarda 20 s en alcanzar los 200 km/h. Calcula: a) la aceleración producida; b) cuántos metros ha recorrido en ese tiempo; c) suponiendo que la aceleración es constante, ¿cuánto tiempo tardará en alcanzar los 300 km/h?; d) si decelera al mismo ritmo que acelera, ¿cuánto espacio recorrerá hasta detenerse desde esta última velocidad?

17. Se deja caer un objeto desde lo alto de un edificio. Si llega al suelo con una velocidad de 112’7 km/h, calcula la altura del edificio y el tiempo que tarda en llegar.

C. Movimiento Circular Uniforme.

18. Un disco gira con una velocidad angular de 300 r.p.m. ¿Qué ángulo habrá girado al cabo de 5 s?

19. Calcula la velocidad angular de un tiovivo que tarda 25 s en dar una vuelta. Exprésala en rad/s y en r.p.m.

20. Calcula el período y la frecuencia de un objeto que describe un movimiento circular uniforme con una velocidad angular de 500 r.p.m.

21. Una rueda gira describiendo un ángulo de 90º en un minuto. Calcula su velocidad angular de giro y la velocidad lineal de un punto de su periferia si el radio de la rueda es de 15 cm.

22. Un motor gira a razón de 1500 rpm. Calcula:

a) La frecuencia y la velocidad angular en rad/sb) El número de vueltas que dará en 10 segundos.c) El ángulo que ha girado en 5 segundos.

D. DINÁMICA.

23. Sobre un cuerpo actúa una fuerza de 8 N hacia el oeste, una de 3 N hacia el este y otra fuerza de 7 N hacia el sur. ¿Cuál es el módulo de la fuerza resultante sobre el cuerpo?Haz un dibujo indicando la dirección de la fuerza resultante.

24. Sobre un muelle que mide 40 cm se ejerce una fuerza de 12 N que origina en éste un alargamiento de 8 cm. ¿Cuál será la longitud del muelle si se aplica una fuerza de 6N?

25. La figura adjunta representa cinco fuerzas concurrentes que actúan sobre un cuerpo. Dibuja la fuerza resultante y calcula su módulo.

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26. Se empuja un cuerpo paralelamente a una superficie horizontal y sin rozamiento, con una fuerza de 16 N. Calcula:

a) La masa del cuerpo se adquiere una aceleración de 0’8 m/s2.b) La aceleración que adquiriría si se le aplicara una fuerza de 50 N.

27. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F), razonando en este caso el por qué:

a) Si un cuerpo está en movimiento, alguna fuerza está actuando sobre él.

b) La fuerza es la causa de la variación del movimiento de los cuerpos.

c) Cuanto mayor sea la fuerza que actúa sobre un cuerpo, mayor será su velocidad.

d) La aceleración que experimenta un cuerpo es mayor cuanto mayor sea la fuerza.

e) Al aplicar una fuerza a un cuerpo, su aceleración es mayor cuanto mayor sea su masa.

f) La fuerza que ejerce un futbolista al dar una patada a un balón es mayor que la fuerza que éste recibe del balón.

28. Calcula la fuerza horizontal que hay que aplicar a un cuerpo de 20 kg de masa, inicialmente en reposo, para que se mueva horizontalmente 9 m en 5 s.

29. Justifica el tipo de movimiento rectilíneo que tendrá un cuerpo sobre el que actúa una fuerza tal y como se indica en las siguientes figuras:

22

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30. Se aplica una fuerza de 30 N sobre un cuerpo inicialmente en reposo de 8 kg y éste se mueve con aceleración de 3 m/s2 en una superficie horizontal. a) ¿Existe fuerza de rozamiento? ¿Cuánto vale?b) Calcula el espacio recorrido por el cuerpo durante 5 segundos.

31. A un objeto, inicialmente en reposo, de 5 kg de masa se le aplica una fuerza de 10 N durante 20 segundos, consiguiendo que adquiera una velocidad de 30 m/s. ¿Existe fuerza de rozamiento? Justifícalo con cálculos. De existir, ¿cuánto valdría?

32. Un vehículo de 1500 kg de masa lleva una velocidad de 72 km/h en una pista horizontal. Frena y se detiene en 40 s. Calcula la fuerza de frenado constante que ha actuado sobre el vehículo.

33. Calcula gráficamente la resultante de las fuerzas de la figura adjunta. Si cada cuadro mide de lado 1 N, ¿cuánto valdrían dos fuerzas, una vertical y otra horizontal, equivalentes a la resultante? ¿Cuánto vale la fuerza resultante?

34. Calcula la fuerza de atracción gravitatoria entre la Tierra y Marte, sabiendo que sus masas son 6,0 · 1024 kg y 6,6 · 1023 kg, y que sus centros están separados, por término medio, 225 · 106 km.

35. Calcula la fuerza de atracción que experimentan entre sí dos petroleros, de 3000000 kg cada uno, que se encuentran en un puerto a 50 m de distancia. Dato: G = 6,67 · 10–11 N m2 kg–2

E. ENERGÍA Y TRABAJO. POTENCIA Y RENDIMIENTO.

36. Un águila de 4 kg de masa ha cazado un conejo de 1500 gramos y vuela hacia su nido horizontalmente a una altura de 70 m con una velocidad de 8 m/s. ¿Qué energía mecánica posee el águila con su presa?

37. En un determinados momento la energía mecánica de una pelota de tenis es de 19’3 J, ¿Cuál sera su masa si lleva una velocidad de 25 m/s y está a 2 m del suelo?

38. El motor de un coche de masa 1500 kg proporciona una fuerza de 3375 N. ¿Qué energía cinética tendrá, después de haber recorrido 50 m partiendo del reposo? ¿ Qué velocidad llevará?

39. Calcula el trabajo en las siguientes situaciones:

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40. Un coche de masa 100 kg se mueve con una velocidad de 36 km/h, acelera y aumenta su velocidad hata 72 km/h, en 20 m.

a. Halla el trabajo realizado sobre el coche.b. ¿Quién ha realizado dicho trabajo y de dónde procede la energía

transferida?c. ¿Qué fuerza neta se le ha comunicado?

41. Al dejar caer una piedra desde cierta altura obtenemos la siguiente tabla (se considera nulo el rozamiento con el aire). Complétala.

42. Un objeto de 2 kg de masa cae desde una ventana que está a 15 m de altura respecto al suelo. Completa los cuadros que faltan.

43. La tabla refleja algunos datos de un objeto, de masa 10 kg, que cae desde cierta altura. Calcula los datos que faltan:

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44. Una piedra de 5 kg cae desde una altura de 20 m. ¿Con qué velocidad llegará al suelo? ¿Y se la piedra tuviera una masa de 3 kg? ¿Qué conclusiones sacas?

45. Se lanza verticalmente hacia arriba un balón de fútbol sala de masa 420 g con una velocidad de 10 m/s. ¿Qué altura máxima podrá alcanzar si consideramos despreciable el rozamiento con el aire?

46. Explica la diferencia entre energía y trabajo.

47. Razona la siguiente expresión: “La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”.

48. Si la expresión anterior es cierta, ¿por qué hemos de ahorrar energía?

49. Calcula la energía potencial y cinética de un avión que circula a 5000 m de altura y a una velocidad de 300 m/s, si su masa es de 10000 kg. (Dato: g = 10 m/s2).

50. Calcula el trabajo que realizas cuando subes las escaleras del edificio donde vives (supongamos que vives en un quinto piso, es decir, a 20 metros sobre el suelo y que tu peso es de 490 N).

51. Calcula la energía potencial y cinética de un avión que circula a 5000 m de altura y a una velocidad de 300 m/s, si su masa es de 10000 kg. Dato: g = 10 N/kg

52. Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo de masa 2 kg con una velocidad de 10 m/s. Si se desprecia el rozamiento con el aire:

a) ¿Qué energía cinética tiene en el momento de lanzarlo?b) ¿Qué energía potencial tendrá al llegar arriba?c) ¿Qué energía mecánica tendrá al pasar por h = 2 m?

53. Una grúa eleva un palé de ladrillos de 100 N de peso a una altura de 20 m en 10 s. ¿Qué potencia ha desarrollado? Expresa el resultado en W, kW y CV.

54. Un salto de agua de una altura de 39 m tiene un caudal de 100 m3 de agua por minuto.a. ¿Qué potencia tiene el agua al caer? Expresa el resultado en W, kW y CV.b. Si en las transformaciones energéticas se disipan 1’2 kWh cada minuto, ¿cuál es el

rendimiento de dicho salto?

55. Una bomba eleva 75 m3 de agua a una altura de 29 m en 20 minutos. ¿Qué energía transfiere al agua? ¿Qué potencia desarrolla el motor de la bomba? Si el motor marca que consume una potencia de 25 CV, ¿cuál es su rendimiento?

56. Qué tiempo tarda un montacargas capaz de desarrollar 3 CV de potencia en subir 100 kg a 10 m de altura.

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F. PRESIÓN. HIDROSTÁTICA.

57. Con una grúa hidráulica se quiere levantar un coche de 600 kg y se dispone de una fuerza de 150 N. ¿Sobre qué superficie deberá aplicarse esta fuerza, si la plataforma sobre la que está el coche tiene una superficie de 1,5 m2?

58. Una piedra cuyo volumen es 1 dm3 y su densidad 2,6 g/cm3 se sumerge en agua. Calcular el peso de la roca en el aire, el empuje que sufre en el agua y su peso aparente en dicho líquido. (dagua = 1 g/cm3).

59. Completa el cuadro indicando, además de la cantidad, la unidad en que viene dada:

Fuerza 100 N 500 N 10000 NSuperficie 0’01 m2 2 cm2 0’5 m2 15 cm 2

Presión 1000 Pa 20000 Pa 70000 Pa

60. Un chico de 65 kg de masa usa unos zapatos que tienen una superficie de 250 cm2 cada uno. Una chica de 50 kg los usa de una superficie de 175 cm2.

a) ¿Cuál de los dos hace más presión sobre el suelo?b) El que hace más presión pretende disminuirla y para eso se pone de puntillas. Razona si

hace bien o mal.

61. Qué presión se ejerce sobre cada una de las cuatro patas de una mesa si su masa es de 20 kg y tiene encima 10 kg de cosas? (Dato: la superficie de apoyo de cada pata es de 20 cm2) (Sol: 37.500 Pa)

62. La presión que ejerce la punta de un gramófono antigua sobre los discos puede llegar a se de cerca de 100 millones de Newtons por metro cuadrado, P= 108n/M2. Sin embargo, el peso sobre la punta que produce esa presión es pequeño, del orden de 1 N (el peso de 100 g). ¿Cuál será la sección de la punta? Exprésala en mm2.

63. Introducimos una pelota de tenis dentro del agua y al cabo de un tiempo la soltamos. Al quedar libre sube a la superficie y se queda flotando. ¿Cuándo recibe más empuje, cuando está dentro del agua o cuando flota?

64. Echamos al mar un ancla de acero muy pesada y otra exactamente igual (de igual volumen) pero de aluminio, mucho más ligera. Las dos se hunden. ¿Cuál recibe mayor empuje?

65. Se echa en el agua una piedra de 2 kg y de volumen 0’5 L.a) ¿Cuál es su densidad?b) ¿Qué fuerzas actúan sobre ella? Dibújalas.c) ¿Cuál es su peso aparente?

66. Un cuerpo pesa en el aire 200 N y en el agua 160 N.a) ¿Cuál es su empuje? ¿Y su volumen?b) ¿Cuál es su densidad? ¿Se hundirá la introducirlo en agua?

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67. Para subir los coches en los garajes se emplean prensas hidráulicas en las que se suele utilizar aceite como líquido. ¿Qué fuerza habrá que hacer sobre el émbolo pequeño para subir un coche de 1000 Kg?

G. LOS ÁTOMOS. SISTEMA PERIÓDICO. ENLACE.

68. Indica el tipo de enlace que se puede esperar cuando se unan los átomos o iones de los siguientes elementos: flúor con azufre, potasio con cloro, fósforo con magnesio y aluminio con oxígeno

69. El flúor y el lítio, ¿formarán enlace iónico? Explícalo.

70. Completa la siguiente tabla:

Símbolo Nº protones

Nº electrones

Nº neutrones

Nº másico

Nº atómico

Configuración electrónica

Grupo Período

157 N

26 26 56

92 92 148

3517Cl -

10 14 13

71. Marca con una cruz las afirmaciones correctas, y corrige las falsas:

a) Los metales se encuentran situados a la derecha en la Tabla Periódica.

b) La familia de los gases nobles es la columna 18.

c) La primera columna son los halógenos.

d) En una columna (grupo o familia) los elementos tienen propiedades químicas similares.

e) La mayor parte de los elementos son metales.

f) En la Tabla Periódica hay más de 200 elementos conocidos.

72. A qué grupo pertenecen los elementos: C, Ca, Cd, Cl, Co, Cr, Cs y Cu? Intenta situarlos en el Sistema Periódico mudo.

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a) En el Sistema Periódico mudo situado en la parte superior, pinta de distintos colores los elementos metálicos, los no metálicos y los gases nobles.

73. Dibuja mediante diagramas de Lewis las moléculas de cloruro de hidrógeno (HCl) , de agua y de amoniaco.

74. ¿Qué propiedades tienen los compuestos covalentes moleculares?

75. ¿Todas las sustancias covalentes están formadas por moléculas de pocos átomos? Explícalo y, si no es así, pon algún ejemplo donde no ocurra.

76. Para establecer el tipo de enlace que poseen tres compuestos, A, B y C, se hicieron experimentos. Los resultados se resumen en la tabla siguiente:Sustancia Punto de

fusión (ºC)Conductividad en estado sólido

Solubilidad en agua

Conductividad en disolSíución

A 770 No Sí SíB -23 -- No --C 650 Sí Sí --

Indica si las siguientes respuestas son correctas y explica porqué:a) Presenta enlace iónico la sustancia B.b) Presenta enlace covalente la sustancia C.c) Podría presentar enlace metálico A.d) Sólo hay un compuesto iónico: el C.e) Solo hay un compuesto covalente, que es el B.f) Hay dos compuestos metálicos: A y C.

77. Rellena la siguiente tabla:

Fórmula o nombre Fórmula TradicionalStock o sist.

simplificadaSistemática

dióxido de carbono

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CoCl2

bromuro de hidrógeno

Ba(OH)2

tetraoxofosfato(V) de hierro(II)

ácido fosforoso

tetraoxoyodato(VII) de hidrógeno

dihidróxido de platino

CuH2

NiS

cromato de cobre (II)

fluoruro de cobre (I)

AgOH

perclorato de potasio

hidróxido de mercurio (II)

Yoduro de cromo (III)

triyoduro de cromo

trioxocarbonato de hidrógeno

Yoduro de plomo(IV)

SrO2

78. Nombra los siguientes compuestos según la nomenclatura sistemática:

a) CoCl2

b) Ba(OH)2

c) CuHd) NiS

79. Nombra los siguientes compuestos según la nomenclatura de Stock:

a) AgOHb) SrOc) BrHd) K3N80. Nombra los siguientes compuestos según la nomenclatura tradicional:

a) Pt(OH)2

b) NH3

c) PdO2

81. Formula los siguientes compuestos:

a) Ácido dicrómico.

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b) Óxido de rubidio.

c) Hidruro de fósforo (III).

d) Trihidróxido de aluminio.

e) Nitruro de sodio.

f) Ácido bromhídrico.

g) Óxido de cromo (VI).

h) Cloruro de berilio.

i) Trihidróxido de oro.

j) Óxido permangánico.

k) Yoduro de plomo (II).

82. Ajusta las siguientes reacciones:

C4H8 + O2 ––––––– CO2 + H2O

HBrO3 + Cd(OH)2 ––––––– Cd(BrO3)2 + H2O

K2CO3 + HNO3 ––––––– KNO3 + CO2 + H2O

Cu + HNO3 ––––––– Cu(NO2)2 + H2O

83. Ajusta las siguientes reacciones:

84. Completa la tabla:

Ca(OH)2 NO2 H2SO4 NaOH

Moles 0’12

Gramos 23

Moléculas 1’6 * 1024

Átomos de O 6’02 * 1024

85. Se Queman 10 gramos de C, que se transforman por completo en CO2, según la reacción:

C+ O2 CO2

a) ¿Qué masa de dióxido de carbono se obtiene?

b) ¿Cuántos moles de oxígeno se han consumido?

86. El dióxido de azufre reacciona con oxígeno formando trióxido de azufre:

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a) Escribe y ajusta la reacción.b) Sabiendo que las tres sustancias en condiciones normales son gases, calcula el volumen

de oxígeno necesario para obtener 100 L de trióxido de azufre.

87. El clorato de potasio (KClO3) se descompone por el calor, transformádose en cloruro potásico (KCl) y oxígeno molecular (O2).a) Escribe y ajusta la reacción química.b) Si se parte de 1 kg de clorato de potasio, ¿qué masa de cloruro se obtendrá?c) ¿Qué volumen se desprenderá de oxígeno, medido en condiciones normales?

88. Cuando se quema butano, C4H10, con oxígeno, en una cocina, se obtiene CO2 (g) y H2O (g). Si aceptamos que las botellas de butano contienen 18 kg de gas y trabajamos en C.N.:a) Escribe y ajusta el proceso de combustión.b) Calcula los moles de agua que resultan en total.c) Calcula los litros de oxígeno necesarios para la combustión.

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