domingo, 7 de junio de 2009

TEMA1: FUERZAS Y EQUILIBRIO

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Lee atentamente la siguiente presentación y contesta en tu blog a las actividades y problemas:
Actividades y problemas

A. Fuerzas
1. Define: a) fuerza b) sólido rígido c) elasticidad d) límite de rotura
2. Establece las diferencias entre un cuerpo elástico y un cuerpo plástico.
3. Explica lo que queda representado en el siguiente dibujo













4. Un muelle se ha alargado 4 cm al aplicarle una fuerza determinada. ¿Cuánto se deformará si se le aplica una fuerza tres veces mayor?
5. A un muelle de 15 cm de longitud se le aplica una fuerza de 3N y se alarga hasta 20 cm. Calcula la constante elástica del muelle.
6. Un muelle que mide 15 cm alcanza una longitud de 20 cm cuando se cuelga de él un objeto que pesa 5N ¿Cuánto medirá al tirar de él con una fuerza de 15 N?
7. Un muelle está suspendido de uno de sus extremos. Si del otro cuelga un peso de 30 N, el muelle se alarga 2 cm. ¿Cuál es la constante de elasticidad? ¿Cuánto se alargará el muelle si se le cuelga un peso de 20 N?
8. Un muelle mide 20 cm cuando está en reposo sobre una mesa. Si colgamos de él un objeto que pesa 30 N el muelle se alarga 15 cm. Calcula la longitud del muelle cuando colguemos de él un peso de 50 N. ¿Qué fuerza debemos aplicar al muelle para que se alargue 10cm?
9. ¿Cómo se llama el aparato que aparece en la figura? ¿Para qué vale? ¿Cómo funciona?











10. Calcula el peso de las siguientes masas: a) 1kg b) 4kg c) 20 000 g d) 3 500

11. Un muelle mide 20 cm cuando está en reposo sobre una mesa. Si colgamos de él una masa de 3 kg el muelle se alarga 15 cm. Calcula la longitud del muelle cuando colguemos de él una masa de 5kg ¿Qué fuerza debemos aplicar al muelle para que se alargue 10 cm?
12. Un muelle mide 20 cm cuando colgamos de él una masa de 1 kg y 40 cm cuando colgamos una masa de 3 kg. Calcula su longitud cuando no hacemos fuerza sobre él, y la masa que debemos colgar del muelle para que se alargue hasta medir 30 cm.
13. El peso de un saco de cemento es de 980N. Calcula su masa
14. El peso de un módulo lunar depositado en la Luna es de 20 000 N. Calcula la masa del módulo
15. ¿Que ocurriría a los cuerpos representados en la figura, al inclinarlos sobre la arista marcada en rojo? ¿Por qué?















16. Indica que tipo de equilibrio posee la bola en cada una de las situaciones que se muestran en la figura, razonando la respuesta.







17. Dibuja dos fuerzas que tengan el mismo punto de aplicación, direcciones perpendiculares y que la intensidad de una sea el doble de la otra.
18. Halla la resultante de este par de fuerzas.







19. Realiza las operaciones que se indican con las siguientes fuerzas:




a. suma a+b
b. suma a+b+c
20. Dibuja dos fuerzas de 8 y 15 N y calcula la resultante en los siguientes casos:
a) Las dos fuerzas tienen la misma dirección y sentido
b) Las dos fuerzas tienen la misma dirección y sentido contrario
c) Las dos fuerzas son perpendiculares
21. Calcula la resultante de las siguientes fuerzas:
a)








b)










c)







B. Momentos de un par de Fuerza
22. Se puede desplazar un sólido aplicándole dos fuerzas paralelas del mismo módulo y de sentidos opuestos?
23. Define "brazo de un par de fuerzas". ¿En qué unidad del Sistema Internacional se mide?
24¿Qué fuerza se necesita para levantar una roca que pesa 500 N con la palanca que se observa en el dibujo?









25. ¿Qué fuerza hay que hacer para desplazar la carretilla?
















26. ¿Está en equilibrio el balancín del dibujo?












27. Si las distancias de la figura están en centímetros ¿ Está en equilibrio el sistema representado?



















28. Calcula el peso que se debe colgar del punto X, para que el sistema se mantenga en equilibrio.

















29. Calcula el peso que se debe colgar del punto Y, para que el sistema se mantenga en equilibrio.















30. Calcula, en cada dibujo, el peso o la distancia desconocidos, para que el sistema se mantenga en equilibrio.






















31.
Calcula, en cada dibujo, el peso o la distancia desconocidos, para que el sistema se mantenga en equilibrio.




















32. ¿Qué fuerza ejerce cada caballete sobre la tabla, en el montaje de la figura?













33. Calcula, en cada dibujo, el peso o la distancia desconocidos, para que el sistema se mantenga en equilibrio.




















C. Fuerzas y Presiones (presión en sólidos)
34. Calcula la presión que ejerce un elefante sobre el suelo, si su masa es 3 000 kg. y la huella de cada una de sus patas es, aproximadamente, un círculo de 15 cm de radio. Compara el resultado con la presión que ejerce una bailarina de 55 kg que se apoya sobre la punta de un dedo de uno de sus pies en una sesión de baile, si la superficie que apoya es de unos 11 cm^2.
35. Un bloque prismático mide 30cm x 20 cm x 40 cm y pesa 100 N. Calcula la presión ejercida sobre una capa de arcilla cuando se apoya sobre cada una de sus caras.
36. ¿En qué posición es mayor la presión de una maleta sobre el suelo que mide 1m x 0,2 m x 0,5 m? ¿En qué posición es menor?
37. ¿Por qué los tractores y las excavadoras tienen ruedas muy anchas y "orugas" para poder circular por terrenos blandos?
38. Calcula la presión ejercida por una fuerza de 50 N sobre una superficie de 2 m^2
39. ¿Qué presión ejerce sobre la tela una aguja de coser si se empuja con una fuerza de 40N y tiene una sección de 10 ^(- 6) m ^2?
40. Calcula la presión que ejerce sobre el suelo, si apoyamos cada una de las caras del cuerpo mostrado en la figura de 10 kg.








42. Calcula la presión realizada por un tonel que tiene una capacidad de 500 l y que pesa 240 N, donde el diámetro del tonel es 20 cm.
43. Calcula la presión que ejerce un tarro de cristal de 250 cm^3 y que pesa 20 N, donde el diámetro del tarro es de 840 dm.
44. Calcula la presión que ejerce un dado sobre el suelo que tiene de lado 6 mm y pesa 18N

D. Fuerzas y Presiones (presión en liquidos)

45. Necesitamos un elevador hidráulico para levantar una camioneta que pesa 20 000 N. La sección del émbolo menor es de 10 cm^2, y la del émbolo mayor, 140 cm^2. ¿Qué fuerza debemos aplicar sobre el émbolo pequeño?
46. La superficie de los émbolos de un elevador hidráulico son 10 cm^2 y 250 cm^2 ¿Qué fuerza debe realizarse en el émbolo pequeño para que se pueda elevar un piano de 300 N?
47. ¿Cuál es la sección de un pistón, de una báscula hidráulica, si al aplicar una fuerza de 25 N en un pistón que tiene sección de 0,2 m^2, se obtiene una fuerza de 30 000N?
48. Si en una báscula hidráulica de sección de 4 m^2 se produce una fuerza de 200N, ¿Qué fuerza se habrá aplicado en un émbolo de 200 cm^2?
49. La superficie del pistón grande de una prensa hidráulica es de 20 000 Hm^2. Halla la superficie del pistón pequeño sabiendo que al aplicar una fuerza de 25N se transforma en una fuerza de 3 000 N
50. ¿ Qué presión realiza un pistón al que se le aplica una fuerza de 25 N y tiene una superficie de 200 m^2? Expresa la solución en bares.
51. ¿Cuál es la sección del pistón de una báscula hidráulica, si al aplicar una fuerza de 25 N en el pistón de sección pequeña, de 0,2 m^2, se obtiene una fuerza de 30 000 N
52. ¿Cuál es la presión hidrostática que soporta un submarinista que bucea a 20 m de profundidad en un embalse en el que la densidad del agua es de 1 012 Kg/m^3?
53. ¿Cuánto vale la presión hidrostática que actúa sobre el fondo de un pantano de 6 m de profundidad, sabiendo que la densidad del agua es de 1 tonelada/m^3?
54.¿Qué presión hidrostática soporta un buzo sumergido en el mar a 10 m de profundidad? datos: densidad del agua del mar 1030 kg/m^3
55. ¿Cuál es la presión hidrostática que soporta un submarinista que bucea a 50 m de profundidad en el mar Rojo? dato: densidad del agua del mar Rojo 1025 Kg/m^3
56. ¿Cuánto vale la presión hidrostática que actúa sobre el fondo de una piscina de 4,5 m de profundidad?. Imagina que el buceador quiere levantar el tapón del fondo de la piscina, cuya sección es de 0,10 m^2 ¿Qué fuerza debe hacer? Dato: densidad del agua 1g/cm^3 = 100 kg/m^3

E. Fuerzas y Presiones (presión en gases)

57. Una determinada masa de gas ocupa un volumen de 0,5 m^3 cuando se encuentra sometida a una presión de 2 atm. Halla su volumen si se incrementa la presión hasta 5 atm manteniendo la temperatura constante.
58. Calcula la presión a la que debe someterse una masa de aire que ocupa un volumen de 2 m^3 a 1 atm para que su volumen se reduzca a 0,75 m^3. Expresa el resultado en atmósferas, milímetros de mercurio y pascales.
59. Calcula la presión a la que debe someterse una masa de aire que ocupa un volumen de 2 m^3 a 3 atm para que su volumen sea de 1,2 m^3.
Expresa el resultado en atmósferas y milímetros de mercurio
60. Calcula la presión a la que debe someterse una masa de aire que ocupa un volumen de 4 m^3 a 2 atm para que su volumen sea de 5 400 dm^3.

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