Acceso Ciclos Formativos Grado Superior CFGS: Opción C FÍSICA

Ciclos-CFGS-C-Física-Dossier alumnos

Acceso Ciclos Formativos Grado Superior CFGS: Opción B FÍSICA Y QUÍMICA

Ciclos-CFGS-B-Física y Química-Dossier alumnos

FQ1B: Repetición del examen de dinámica con soluciones

1. ¿Con qué aceleración se mueve un objeto dejado en reposo sobre un plano inclinado que forma un ángulo de 10º con la horizontal si el coeficiente de rozamiento entre el plano y el objeto es de 0’5?

2. Calcular el valor mínimo de la aceleración con la que debe arrancar un vehículo para que un objeto colocado en su frontal, perpendicular al suelo, no resbale y caiga al suelo. Suponer que el coeficiente de rozamiento entre el vehículo y el objeto es 0,2.

3. Una cuerda de 80 cm se rompe cuando un objeto de 10 kg sujeto a ella gira a 100 rpm (vueltas por minuto) al pasar por el punto más bajo de su trayectoria circular. Calcula la tensión máxima que soporta la cuerda.

4. El valor de la gravedad varía si nos alejamos de la superficie terrestre. Calcular a qué altura deberemos situarnos de la superficie de la Tierra para que g = 5 m/s²

DATOS: g = 9,8 m/s² como valor en la superficie. Masa de la Tierra: 6,0.10²⁴ kg. Radio de la Tierra: 6470 km.

FQ1B: Examen de dinámica con soluciones

SIEMPRE HAY QUE REALIZAR UN ESQUEMA

 

1. Se quiere subir en sentido vertical una bolsa con cacharros de 50 kg tirando con una cuerda en sentido vertical. La cuerda es capaz de soportar una tensión máxima de 1000 N. ¿Se romperá la cuerda si la elevamos con una velocidad constante de 2 m/s?

(1 pto)

2. Un planeta atrae a un objeto que se encuentra sobre su superficie con una fuerza de 80 N. ¿Con qué fuerza atraerá el planeta al objeto cuando se encuentra a una altura sobre su superficie igual al radio del planeta? Razona tu respuesta.

(2 ptos)

3. Un cuerpo de 300 g de masa desciende por un plano inclinado que forma un ángulo de 45º con la horizontal. El coeficiente de rozamiento es 0,23.
4. a) ¿Con qué aceleración baja el cuerpo?
5. b) ¿Qué fuerza paralela al plano hay que aplicar para que baje a velocidad constante?

(2 ptos)

4. Calcula la elongación (longitud que se estira) de un resorte de k = 1000 N / m del que cuelga una masa de 20 kg

(1 pto)

5. Un coche entra en una curva de radio 20 m a 100 km/h y pretende mantener la velocidad constante. Calcula cuál debe ser el coeficiente de rozamiento para que el coche no derrape y se salga de la carretera.

(2 ptos)

FQ1B: Preparación del examen de Dinámica

FQ1B: DINÁMICA. Preparación del examen

Del blog:

De la entrada del 26 diciembre: “FQ1B: Problemas importantes de dinámica que….” Del 1 al 5, y el 11 y 12.

De la entrada del 11 enero: “FQ1B: Dinámica del m.c.u. Aplicaciones” Todo

Del libro:

Teoría-Principios de la Dinámica: pág. 73-74-75-76

Problemas: pág. 74 (6), pág 75 (7,8),

Teoría-La interacción gravitatoria: pág. 77

Problemas: pág. 77 (19, 20)

Problemas: pág. 82 (14), pág. 84 (33), pág. 85 (42, 43), pág. 86 (50, 51)

(Los problemas son algunos de los hechos en clase)

Teoría-Movimientos sobre planos: pág. 91

Problemas: pág. 91 (3)

Teoría-Las fuerzas de rozamiento: pág. 94-95

Problemas: pág. 95 (6 y 7 resueltos)

Teoría-Dinámica del movimiento circular: pág. 96, 97

Problemas: pág. 96 (8)

Problemas: pág. 102 (14)

Hay 3 partes muy definidas:

1. Leyes de Newton. En especial la 2ª ley. (∑F = m.a) Cálculos en aplicaciones a movimientos de objetos en planos horizontales o inclinados con y sin rozamiento. También las tensiones en cuadros colgados.

2. Interacción gravitatoria (Ley de la gravitación universal). (F = G (M.m) /r²), aplicaciones de cálculo de F y g en planetas o a una altura concreta de la Tierra.

3. Dinámica del movimiento circular. Fuerza centrípeta. (F_c = m. v²/R). Aplicaciones a inclinaciones peraltes en curvas.

Y, además, la ley de Hooke en muelles, deducida en la práctica: F = K.x

FQ1B: Dinámica del m.c.u. Aplicaciones

DINÁMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

FQ1B: La presentación ‘Dinámica del movimiento circular uniforme»

La presentación ‘Dinámica del movimiento circular uniforme. Julio V. Santos Benito jsb@ua.es Departamento de Física Aplicada Universidad de Alicante jsb@ua.es.’.

FQ4E-FQ1B: Laboratorio-Deducción experimental de la Ley de Hooke

Física. Mecánica.

Deducción experimental de la Ley de Hooke

Objetivo

Estudiar la relación entre las fuerzas y las deformaciones en resortes helicoidales y determinación de la constante elástica de un muelle.

Material

Resorte helicoidal, portapesas con cuatro pesas.

Un metro graduado con una corredera en un soporte vertical.

Fundamento teórico

Un muelle colgado verticalmente se deforma tanto más cuanto mayor es el peso que colgamos de él.

Un cuerpo es elástico cuando la deformación que se produce en él es directamente proporcional a la fuerza aplicada.

Procedimiento

Realiza el montaje. Coloca la regla paralela al muelle y sitúa la corredera de la regla al pie del portapesas vacío.

Coloca sucesivamente en el portapesas las pesas que consideres oportuno y mide la longitud del muelle. Determina en cada caso lo que se alarga el muelle. Completa una tabla similar a esta.

A cada masa le corresponde un peso en Newtons y un alargamiento del muelle en m o cm. Calcula a partir de estos datos el valor de K en N/m. Representa gráficamente la fuerza aplicada al muelle (en N) en función de su alargamiento (en cm).

Responde

Escribe el enunciado de la ley de Hooke. ¿Cuál sería la longitud del muelle si se cuelga una pesa de 1000 g?

Ampliación

Se puede determinar la constante midiendo el periodo de oscilación de una masa suspendida del muelle. Coloca 400 g y 600 g en el portapesas y mide el periodo de oscilación del muelle.

Determina k a partir de la siguiente expresión:

Comprueba que los valores obtenidos de ambos modos son coherentes.

FyQ 4º ESO: Biografía (breve) de Newton

BREVE BIOGRAFÍA DE UN GENIO:

Sir Isaac Newton

Científico inglés (Woolsthorpe, Lincolnshire, 1642 – Londres, 1727). Hijo póstumo y prematuro, su madre preparó para él un destino de granjero; pero finalmente se convenció del talento del muchacho y le envió a la Universidad de Cambridge, en donde hubo de trabajar para pagarse los estudios. Allí Newton no destacó especialmente, pero asimiló los conocimientos y principios científicos de mediados del siglo XVII, con las innovaciones introducidas por Galileo, Bacon, Descartes, Kepler y otros.
Tras su graduación en 1665, Isaac Newton se orientó hacia la investigación en Física y Matemáticas, con tal acierto que a los 29 años ya había formulado teorías que señalarían el camino de la ciencia moderna hasta el siglo XX; por entonces ya había obtenido una cátedra en su universidad (1669).
Suele considerarse a Isaac Newton uno de los protagonistas principales de la llamada «Revolución científica» del siglo XVII y, en cualquier caso, el padre de la mecánica moderna. No obstante, siempre fue remiso a dar publicidad a sus descubrimientos, razón por la que muchos de ellos se conocieron con años de retraso.
Newton coincidió con Leibniz en el descubrimiento del cálculo integral, que contribuiría a una profunda renovación de las Matemáticas; también formuló el teorema del binomio (binomio de Newton). Pero sus aportaciones esenciales se produjeron en el terreno de la Física.
Sus primeras investigaciones giraron en torno a la óptica: explicando la composición de la luz blanca como mezcla de los colores del arco iris, Isaac Newton formuló una teoría sobre la naturaleza corpuscular de la luz y diseñó en 1668 el primer telescopio de reflector, del tipo de los que se usan actualmente en la mayoría de los observatorios astronómicos; más tarde recogió su visión de esta materia en la obra Óptica (1703).
También trabajó en otras áreas, como la termodinámica y la acústica; pero su lugar en la historia de la ciencia se lo debe sobre todo a su refundación de la mecánica. En su obra más importante, Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), formuló rigurosamente las tres leyes fundamentales del movimiento: la primera ley de Newton o ley de la inercia, según la cual todo cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme si no actúa sobre él ninguna fuerza; la segunda o principio fundamental de la dinámica, según el cual la aceleración que experimenta un cuerpo es igual a la fuerza ejercida sobre él dividida por su masa; y la tercera, que explica que por cada fuerza o acción ejercida sobre un cuerpo existe una reacción igual de sentido contrario.

Citas de Newton
• «A falta de otra prueba, el dedo pulgar por sí solo me convencería de la existencia de Dios.»
• «Dios es capaz de crear partículas de materia de distintos tamaños y formas… y quizás de densidades y fuerzas distintas, y de este modo puede variar las leyes de la naturaleza, y hacer mundos de tipos diferentes en partes diferentes del universo. Yo por lo menos no veo en esto nada contradictorio».
• «Encuentro más indicios de autenticidad en la Biblia que en cualquier historia profana».
• «Este bellísimo sistema compuesto por el Sol, los planetas y los cometas no pudo menos que haber sido creado por consejo y dominio de un ente poderoso e inteligente… El Dios Supremo es un Ser eterno, infinito, absolutamente perfecto.»
• «He sido un niño pequeño que, jugando en la playa, encontraba de tarde en tarde un guijarro más fino o una concha más bonita de lo normal. El océano de la verdad se extendía, inexplorado, delante de mi.»
• «La unidad es la variedad, y la variedad en la unidad es la ley suprema del universo».
• «Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano».
• «Los hombres construimos demasiados muros y no suficientes puentes.»
• «Si he hecho descubrimientos invaluables ha sido más por tener paciencia que cualquier otro talento».
• «Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he subido a hombros de gigantes».

Opiniones sobre Newton
• «El más grande cerebro científico que el mundo ha conocido.» (Isaac Asimov).
• «El universo y sus leyes permanecían ocultas en la oscuridad, dijo Dios: ¡Sea Newton! y todo fue luz». (Alexander Pope).
• «Los cielos proclaman la gloria de Kepler y Newton.» (Auguste Comte).
• «Un genio es alguien que descubre que la piedra que cae y la luna que no cae representan un solo y mismo fenómeno». (Ernesto Sábato).
• «No le vi nunca practicar ninguna diversión ni pasatiempo, ni montar a caballo para tomar el aire, ni pasear ni jugar a los bolos, u otro ejercicio cualquiera: él creía que cualquier hora que no estuviera dedicada a sus estudios era una hora perdida, y lo cumplía tanto que raramente dejaba su habitación excepto para dar clase en las horas prefijadas donde tan pocos iba a escucharle, y aún menos le entendían, que a menudo a falta de oyentes hablaba, por decirlo así, para las paredes». (Descripción de su criado).

FyQ 4º ESO: Recursos sobre las interacciones. Fuerzas. Dinámica.

DEFINICIONES:Definición de Fuerza según la RAE: «Del lat. Fortia. Vigor, robustez y capacidad para mover algo o a alguien que tenga peso o haga resistencia; como levantar una piedra, tirar una barra, etc»

En Física: «Cualquier acción capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo».

Enlaces web que contienen applets Java muy interesantes:

• Estudio general de las fuerzas:
http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/applets/Hwang/ntnujava/springForce/springForce_s.htm

 (Muy interesante esta página del profesor de la Universidad de Taiwan, Fu-Kwun Hwang, donde se simula un experimento para demostrar la Ley de Hooke.)
• Laboratorio remoto general: http://innova.usal.es/claroline/course_description/?cidReq=ILABRS

• Diversos applets (physlets o fislets): http://webphysics.davidson.edu/Applets/Applets.html

• Primera ley de Newton (¿Por qué acaban parándose los cuerpos que se deslizan por una superficie?):
http://perso.wanadoo.es/cpalacio/1ley2.htm

• Tres fuerzas en equilibrio: http://www.walter-fendt.de/ph14s/equilibrium_s.htm

• Composición de fuerzas: http://www.walter-fendt.de/ph14s/resultant_s.htm

• Resolución de una fuerza en sus componentes: http://www.walter-fendt.de/ph14s/forceresol_s.htm

• Experimento de la segunda Ley de Newton: http://www.walter-fendt.de/ph14s/n2law_s.htm

• Artilugio de Newton: http://www.walter-fendt.de/ph14s/ncradle_s.htm

• La manzana de Newton: http://www.lamanzanadenewton.com/principal.html

• Física recreativa (Vídeos, formularios, problemas, tablas, simuladores y foro):
http://www.acienciasgalilei.com/indicederfis.htm

• Todo sobre los móviles: http://www.juntadeandalucia.es/averroes/concurso2004/ver/11/movil/index.html

(Proyecto premiado por la Junta de Andalucía en 2004)

• El movimiento se demuestra andando: http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material022/index.html

 (Proyecto premiado por el MEC en 2005)

BIOGRAFÍAS Y OTRAS LECTURAS INTERESANTES:

• Lectura interactiva. El legado de Einstein: http://www.maloka.org/f2000/

• Biografía de Newton: http://www.luventicus.org/articulos/03C001/newton.html

• Otra biografía extensa de Newton: http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd97/Biografias/03-1-b-newton.html

VÍDEOS EN LA WEB:

http://www.acienciasgalilei.com/videos/newton.htm

http://www.biografiasyvidas.com/monografia/newton/videos.htm

http://videos.choteras.com/anuncios-tv/newton-la-gravedad-y-heineken-3685.html