ACTIVIDADES DE VERANO_FYQ 4º ESO

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Actividades de Verano de Física y Química 4º ESO 1 ACTIVIDADES DE VERANO COLEGIO SAN AGUSTIN 4º ESO MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 1. Dibuja la gráfica posición-tiempo,la gráfica velocidad-tiempo y calcula el espacio recorrido y el desplazamiento del movimiento definido por esta tabla: ¿Sabrías escribir la ecuación del movimiento uniforme en cada intervalo? 2. Un coche sale de la población A a las 12 del mediodía a 70 Km/h. A la misma hora sale de otra población B distante 500 Km otro coche a 45 Km/h. ¿En qué momento se encontraran? ¿A qué distancia de la población A? 3. Un coche sale de Valladolid a las 10 de la mañana con una velocidad de 60 Km/h. Una hora más tarde sale otro coche del mismo punto (en la misma dirección y sentido) pero a 75 Km/h. ¿Cuánto tardará el segundo coche en alcanzar al primero? ¿A qué distancia de Valladolid? 4. Realizar los siguientes cambios de unidades: a) 2500 Kg/m 3 = ___________________________ g/cm 3 b) 90 Km/h = ___________________________ m/s c) 1200 rpm = ___________________________ rad/s d) 10 m/s = ___________________________ Km/h 5. Ordena de mayor a menor las siguientes velocidades:90 Km/h, 1200 m/s, 60 m/h, 300 m/min, 6000 cm/s. 6. Un ciclista ha recorrido 40 m en 3 s. ¿Cuánto tiempo debe tardar otro ciclista para que su velocidad sea el doble? ¿Y para que sea la mitad? 7. Un automóvil pasa a las 10 de la mañana por el punto A de una carretera recta a 80 Km/h, y media hora más tarde pasa por el mismo punto otro automóvil a 100 Km/h en el mismo sentido que el primero. Si ambos circulan con velocidad constante a) Calcular el tiempo que tarda el segundo en alcanzar al primero y la distancia recorrida desde el punto A. b) Representar un diagrama posición-tiempo que muestre el comportamiento de los dos vehículos. 8. Dos automóviles salen al mismo tiempo de dos ciudades A y B separadas 200 Km. Se desplazan de una ciudad a otra en línea recta a 80 Km/h y a 90 Km/h respectivamente. a) Calcular cuándo y dónde se cruzan. b) Representar gráficamente el movimiento de los dos automóviles. t(s) 0 5 10 15 20 x(m) 0 10 10 20 0

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ACTIVIDADES DE VERANO COLEGIO

SAN AGUSTIN 4º ESO

MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME

1. Dibuja la gráfica posición-tiempo,la gráfica velocidad-tiempo y calcula el espacio recorrido y el desplazamiento del movimiento definido por esta tabla:

¿Sabrías escribir la ecuación del movimiento uniforme en cada intervalo?

2. Un coche sale de la población A a las 12 del mediodía a 70 Km/h. A la misma hora sale de otra población B distante 500 Km otro coche a 45 Km/h. ¿En qué momento se encontraran? ¿A qué distancia de la población A?

3. Un coche sale de Valladolid a las 10 de la mañana con una velocidad de 60 Km/h. Una hora más tarde sale otro coche del mismo punto (en la misma dirección y sentido) pero a 75 Km/h. ¿Cuánto tardará el segundo coche en alcanzar al primero? ¿A qué distancia de Valladolid?

4. Realizar los siguientes cambios de unidades:

a) 2500 Kg/m3 = ___________________________ g/cm3 b) 90 Km/h = ___________________________ m/s c) 1200 rpm = ___________________________ rad/s d) 10 m/s = ___________________________ Km/h

5. Ordena de mayor a menor las siguientes velocidades:90 Km/h, 1200 m/s, 60 m/h, 300 m/min, 6000 cm/s.

6. Un ciclista ha recorrido 40 m en 3 s. ¿Cuánto tiempo debe tardar otro ciclista para que su velocidad sea el doble? ¿Y para que sea la mitad?

7. Un automóvil pasa a las 10 de la mañana por el punto A de una carretera recta a 80 Km/h, y media hora más tarde pasa por el mismo punto otro automóvil a 100 Km/h en el mismo sentido que el primero. Si ambos circulan con velocidad constante

a) Calcular el tiempo que tarda el segundo en alcanzar al primero y la distancia recorrida desde el punto A.

b) Representar un diagrama posición-tiempo que muestre el comportamiento de los dos vehículos.

8. Dos automóviles salen al mismo tiempo de dos ciudades A y B separadas 200 Km. Se desplazan de una ciudad a otra en línea recta a 80 Km/h y a 90 Km/h respectivamente.

a) Calcular cuándo y dónde se cruzan. b) Representar gráficamente el movimiento de los dos automóviles.

t(s) 0 5 10 15 20

x(m) 0 10 10 20 0

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9. Carmen y Sofía están alejadas 2 Km y se dirigen en línea recta al encuentro. Carmen camina a 4 Km/h y Sofía a 3 Km/h. Calcular la distancia que ha recorrido cada una cuando se encuentran. Si lo hacen a las 7 de la tarde ¿A qué hora salieron de casa?

10. Calcula la velocidad de un MRU, si el móvil recorre 200 m en 15 s.

11. Un tren circula a 200 km/h. ¿Cuánto tiempo le costará llegar a la próxima estación, si ésta se encuentra a 150 km?

12. A los 3 s. de ver un relámpago durante una tormenta, oímos el trueno. Si la velocidad del sonido es 340 m/s, ¿a qué distancia se produjo la descarga eléctrica?

13. Calcula el tiempo que tardará en llegar una onda de radio desde la Luna, si la Luna dista de la Tierra 380000 km y la onda se desplaza con MRU a 300000 km/s.

14. Representa la gráfica posición-tiempo para un móvil que se comporta de este modo: - Recorre 4 m en 2 s desde el origen de distancias con MRU. - Se detiene en la posición alcanzada durante 3 s. - Vuelve a la posición inicial en 1 s, con velocidad constante.

15. El ciclista Tony Rominger batió el 22 de octubre de 1994 el récord de la hora al recorrer 53,83 km en una hora.Calcula en km/h y en m/s la velocidad media del ciclista en la prueba.

16. Un autocar se desplaza por una autopista a la velocidad constante de 75 km/h. Calcula los metros que recorrerá en dos minutos. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE ACELERADO 1. Un motorista se desplaza en línea recta a 50 km/h, y adquiere una aceleración constante de 2 m/s2.

Calcular la velocidad que llevará y la distancia que recorrerá a los 6 s de haber empezado a acelerar.

2. Un vehículo se desplaza a 20 m/s y disminuye su velocidad a razón de 2 metros cada segundo. ¿Cuántos metros recorre hasta detenerse?

3. Un automóvil que se mueve a 100 km/h frena y se detiene en 15 s. Calcular el valor de la aceleración y la distancia que recorre hasta que se detiene.

4. Un esquiador parte del reposo y se desliza de modo que en 3 segundos recorre 5 metros con

aceleración constante. Calcula la aceleración. ¿Cuánto tiempo tardará en alcanzar una velocidad de 24 m/s con la misma aceleración?

5. Un avión que parte del reposo acelera a razón de 10 m/s2 avanzando por la pista de despegue y empieza a ascender cuando su velocidad alcanza los 360 km/h.

a) ¿Cuántos metros de pista ha recorrido? b) ¿Qué tiempo ha empleado?

6. Un objeto cae desde 5 m de altura en línea recta. Si la aceleración de caída es la de la gravedad,

calcula el tiempo que tardará en llegar suelo. Señala la velocidad con que chocará con el suelo.

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7. Un automóvil circula con una velocidad de 120 km/h ¿desde qué altura hay que dejar caer un objeto para que llegue al suelo con esa velocidad?

8. Para medir la altura de una torre, dejamos caer un objeto desde lo alto y medimos el tiempo que

tarda en llegar al suelo. Si la aceleración de la gravedad tiene un valor de 9,8 m/s2y el objeto tarda 2,4 s en llegar al suelo, calcula la altura de dicha torre.

9. Dibuja la gráfica velocidad-tiempo para un móvil que comienza a avanzar desde el reposo, y que

en 10 s alcanza la velocidad de 15 m/s; que mantiene durante 20 s, para después disminuir de manera uniforme hasta que a los 30 s consigue detenerse. Calcula la distancia recorrida en cada tramo de movimiento.

10. Un vehículo que parte del reposo alcanza una velocidad de 110 Km/h en 9 s. Si la velocidad varía uniformemente, calcular la aceleración del vehículo y representar la gráfica velocidad-tiempo.

11. Calcular el tiempo que tarda en llegar al suelo un objeto que se deja caer desde 32m de altura. Calcular también la velocidad en el momento del impacto con el suelo.

12. Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 40m/s. Contesta:

a) ¿Qué altura alcanzará? b) ¿Cuánto tiempo tardará en llegar de nuevo al suelo? c) Al cabo de 3 s. ¿Cuál es su velocidad y su posición? d) ¿Con que velocidad llega al suelo?

13. ¿Con que velocidad inicial hay que lanzar un cuerpo hacia arriba para que llegue a la altura de

45 m? ¿Cuánto tardará en volver a pasar por el punto de partida?

14. Observa la siguiente gráfica velocidad-tiempo del movimiento de un vehículo.Interpreta los datos de la gráfica y calcula el espacio recorrido

15. Se lanza una piedra hacia arriba con una velocidad inicial de 39,2 m/s. Hallar:

a) El tiempo que tarda en llegar al punto más alto b) La altura máxima que alcanza c) El tiempo que tarda en alcanzar la altura de 50m d) La velocidad que lleva a los 50m de altura e) La velocidad con que regresa al punto de partida

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MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

1. Una rueda de 10 cm de radio gira a razón de 100 rpm. Hallar la velocidad angular de la rueda, el período, la frecuencia, la velocidad lineal y la aceleración normal en un punto situado en el extremo del radio.

2. Un volante de 1 m de diámetro da 60 rpm. Calcular la velocidad en rad/s, Calcular la velocidad lineal en m/s de un punto situado en la llanta y de un punto situado a 20 cm del centro.

3. Una rueda de un coche tiene 80 cm de diámetro y gira a 716 rpm. Averiguar la velocidad que lleva el coche en Km/h.

4. Un avión de aeromodelismo de masa 3 Kg vuela en círculos con un radio de 15 m, dando una vuelta cada 2 s.

- Calcular la velocidad lineal y la velocidad angular del avión. - La aceleración normal y la fuerza centrípeta a que está sometido el avión

5. Un tocadiscos gira a 33 rpm. y el disco tiene un diámetro de 30cm. Hallar: a) La velocidad angular en unidades del SI b) El periodo y la frecuencia del movimiento c) La velocidad lineal de un punto situado en el borde del disco d) El ángulo descrito al cabo de 2 s e) El espacio recorrido por un punto del borde del disco en esos 2 s f) La aceleración normal de un punto del borde.

10. Una noria utilizada en la extracción de agua da 10 vueltas completas cada 2 minutos. Calcular el período de giro, la rapidez y la velocidad angular sabiendo que el radio de dicha noria es de 2m.

11. Determinar la velocidad lineal con la que se desplaza un punto situado en el ecuador de un planeta de 3200 Km de radio y 15 h de período.

12. Calcular la aceleración centrípeta de un cuerpo que se desplaza con una velocidad angular de 10

rad/s describiendo una circunferencia de 2 m de radio. FUERZAS Y SUS EFECTOS

1. Si la Ley de Hooke de un muelle es F = 5.(L –L0), donde F está dada en N y (L –L0) en m:

a) Dibuja la grafica fuerza- alargamiento. b) Calcula la fuerza que hace el muelle cuando se estira 40 cm y el alargamiento que sufrirá

cuando se haga una fuerza de 10 N.

2. Un muelle de longitud 3 cm se calibra haciendo fuerzas conocidas sobre él y midiendo los valores de la longitud del muelle. La tabla de valores obtenida es la siguiente:

F (N) 0 1 2 4

L (cm) 3 5 7 11

a) Representa la grafica fuerza- alargamiento. b) Halla la ecuación del muelle o la ley de Hooke.

3. ¿Cuál será la longitud de un resorte de longitud inicial 12 cm y de constante elástica 75 N/m

cuando actúa una fuerza externa de 40 N?

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4. Un muelle se cuelga de un extremo. Se mide su longitud sin carga, L0=11,5 cm, y su longitud tras

cargarlo con un cuerpo de 3 N de peso, L=14,5 cm - ¿Cual es la constante elástica del muelle? - Al suspender del muelle otro cuerpo, su longitud es L= 13,4 cm ¿cúal es el peso de este

nuevo cuerpo? 5. Hallar la resultante de las fuerzas concurrentes que actúan sobre un cuerpo situado en el origen

de coordenadas: a) F1= 35 N dirección y sentido 15º sobre el eje OX b) F2= 20 N; Dirección y sentido 75º sobre el eje OX

6. ¿Qué fuerza hay que hacer para contrarrestar dos fuerzas perpendiculares de intensidades 65 y

25 N respectivamente

7. Hallar la resultante de las fuerzas concurrentes que actúan sobre un cuerpo situado en el origen de coordenadas:

a) F1= 15 N dirección y sentido 25º sobre el eje OX b) F2= 28 N; Dirección y sentido 35º sobre el eje OX

8. ¿Cuál es la constante elástica de un resorte que se alarga 1 cm al aplicarle una fuerza de 25 N?

9. Se han obtenido los siguientes datos sobre la constante de un muelle:

Alargamiento (cm) 4.8 15.2 20.5 25.4 30.8

Fuerza (N) 100 300 400 500 600

Se pide representar la fuerza en función del alargamiento y hallar la constate del muelle. ¿Cuánto vale la masa de una pesa que al colgarla en el extremo del muelle produce un alargamiento de 22,5 cm?

10. Cuando una bola de masa m se cuelga de un resorte de constante elástica k= 10 N/m, se observa que el alargamiento x es de 19,6 cm.

a) ¿Cuál es la fuerza F que deforma el resorte? b) ¿Cuál es la masa m? c)

11. Dos remolcadores tiran de un petrolero con fuerzas de 10.000 N y 15.000 N. Se sabe que los cables forman un ángulo de 30º entre sí. ¿Qué fuerza resultante actuará sobre el petrolero?

DINÁMICA 1. Un paralelepípedo de acero de 1,5 kg es lanzado sobre una superficie horizontal a la velocidad

de 4m/s. Si el coeficiente de rozamiento es de = 0,2. Calcular: a. La fuerza normal entre el móvil y la superficie de deslizamiento. b. La fuerza de rozamiento. c. La aceleración producida por la fuerza de rozamiento. d. El tiempo que tarda en pararse.

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2. Durante 4 s cierta fuerza ha actuado sobre un cuerpo de 200 g inicialmente en reposo. Al cabo de ese tiempo la velocidad es de 20 m/s .Determinar:

a. la aceleración. b. la fuerza.

3. ¿Con qué fuerza hay que impulsar verticalmente a un cohete de 2500 kg para que ascienda con

una aceleración de 4m/s2?

4. En un lago helado se lanza un trozo de hielo de 500 g a la velocidad de 20 m/s. Si el coeficiente de rozamiento es de 0,04 , calcular: a) La fuerza de rozamiento. b) La aceleración del trozo de hielo. c) El espacio recorrido por el trozo de hielo hasta detenerse.

5. Se aplica una fuerza de 40 N sobre una caja de 12 kg y esta se mueve con una aceleración de 2,5

m/s2 en una superficie horizontal. ¿Existe fuerza de rozamiento? En caso afirmativo, calcula la fuerza y el coeficiente de rozamiento.

6. Calcula la fuerza que actúa sobre un cuerpo de 2 kg de masa que gira con una velocidad constante de 4m / s describiendo una circunferencia de radio 3m. Dibújala.

7. Sobre el bloque de 2 kg que ves en la figura actúan dos fuerzas en sentido contrarios de valores

30 N en la dirección negativa del eje X y 50 N en la dirección positiva del eje X.

a) ¿Con que aceleración se mueve? b) ¿Qué velocidad llevara a los 3 s si está inicialmente en reposo? c) Si llevaba una velocidad de 6 m/s hacia la derecha, ¿con que aceleración se mueve?¿qué

velocidad llevara a los 3 s? d) Si llevaba una velocidad de 20 m/s hacia la izquierda, ¿con que aceleración se

mueve?¿qué velocidad llevará a los 3s? e) Si queremos que aumente su velocidad con una aceleración de 2 m/s2 ¿Qué fuerza habría

que añadir al conjunto? 8. Un cuerpo de peso 100 N sube por una rampa de 45º. Calcular la fuerza necesaria para que suba

con velocidad constante si el coeficiente de rozamiento es 0,2 Datos: Px= P sen45º=70,71 N Py= P cos45º=70,71 N

9. Un cuerpo de 200 N sube por un plano inclinado de 30º. Calcular la fuerza necesaria para que suba con velocidad constante si existe un rozamiento de valor 0,15, y cuando el rozamiento es nulo. Px= P sen30º=173,20N Px= Pcos30º=100N

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10. Calcular la fuerza horizontal que hemos de aplicar a un cuerpo de 50Kg para desplazarlo con velocidad constante sobre una superficie horizontal de coeficiente de rozamiento 0,2.

11. Un coche va a 108 Km/h tiene un tiempo de detección de 3,6 s. ¿Qué aceleración de frenado

experimenta? ¿Qué fuerza actúa sobre un cuerpo de 10 Kg en ese instante? 12. Un coche arranca con una aceleración de 1,5 m/s2. ¿Qué fuerza actúa sobre una masa de 75Kg?

13. Un cuerpo de 200g le aplicamos una fuerza de 3,25 N. ¿Qué aceleración alcanza? ¿Qué espacio

recorre en 10 segundos si parte del reposo?

14. Una furgoneta de 2000 Kg arranca con una aceleración de 0,5 m/s2. Calcular la fuerza que ejerce el motor. Si mantiene constante la aceleración ¿Qué velocidad tendrá al cabo de 5 segundos? ¿Qué espacio habrá recorrido?

15. Un vehículo de 2500 Kg se desplaza aplicándole una fuerza de 10000 N. Si la fuerza que oponen al viento y el rozamiento con la carretera valen en total 900 N ¿con qué aceleración se mueve?

16. Al aplicar a un cuerpo en reposo una fuerza de 40 N, logramos que en 4 segundos alcance los 72 Km/h. ¿Cuál es la masa del cuerpo? ¿qué distancia recorrerá en 8 segundos si mantiene constante la aceleración?

17. Un cuerpo de 80 Kg se desplaza en línea recta por un plano horizontal aplicándole una fuerza constante de 100 N. Si existe una fuerza de rozamiento de 20N Calcular la aceleración que adquiere.

18. Si la fuerza que debemos aplicar a una masa de 150 Kg para moverla con velocidad constante es 300N ¿cuál es el valor del coeficiente de rozamiento?

19. Un cuerpo de 500 Kg entra en una pista pulida (sin rozamiento) de 1000 m de longitud a la velocidad de 72Km/h. Al finalizar ésta, sigue moviéndose por un camino pedregoso de coeficiente de rozamiento 0,3 hasta que se para. Calcular:

a. El espacio recorrido en la pista pulida, en el camino pedregoso, y el espacio total. b. El valor de la fuerza de rozamiento. c. El tiempo que transcurre desde que entra en el camino hasta que reduce su velocidad a

la mitad. d. El tiempo total que tarda en detenerse.

20. Dejamos caer un cuerpo de 10 Kg por un plano inclinado de 30º. Cuando llega abajo, sigue

moviéndose por un plano horizontal hasta que se para. Si el coeficiente de rozamiento en todo el recorrido es 0,1 y el plano tiene 3 m de altura y 4 m de base. Se pide hallar:

a. La fuerza de rozamiento en el plano inclinado y en la horizontal b. La aceleración en cada tramo c. La velocidad con que llega abajo del plano inclinado d. El espacio recorrido en el plano horizontal. e. El tiempo empleado en todo el recorrido

Datos. Px=P.cos30º=84,87 N Py=P.sen30º=49 N

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FUERZA GRAVITATORIA 21. Hallar el valor de la gravedad en la luna sabiendo que la masa de la luna es 7,343.1022 Kg y el

radio de la luna es 1738 Km. ¿Cuál es el valor de tu peso en la luna?

22. Un cuerpo de masa 50 g pesa 0,49 N. Halla el valor de la gravedad en ese lugar ¿Cuánto valdrá la masa de un cuerpo que pesa en ese sitio 196 N?

23. Calcula y compara las fuerzas de atracción gravitatoria entre el Sol y la Tierra y entre la Tierra y

la Luna. Datos: G = 6,67 10-11 N m2/ kg2 Ms = 2 1030 kg. R S-T = 1,5 1011 m MT = 6 1024 kg R T-L = 3,8 108 m ML = 7,5 1022 kg

24. ¿A qué altura de la superficie terrestre hay que llevar un cuerpo de 1 Kg para que su peso sean 5

N?

25. Un yate de 250 T lleva una velocidad de 40Km/h. ¿Qué fuerza hay que realizar para detenerlo en 100 s? ¿Que espacio recorrerá en ese tiempo?

26. Calcular el peso que tendría Mickey en un planeta de radio 1500 Km. y masa 2,8·1024Kg, si en la

Tierra pesa 245 N. CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE PRESIONES Y FLUIDOS

1. Una mesa, cuyo peso es de 32 kp, se apoya en cuatro patas, cada una de las cuales tiene por base

un cuadrado de 4cm de lado. Calcula la presión que ejerce la mesa sobre el suelo en unidades del S.I. Sol: 49000 Pa

2. ¿Cómo podrían dos objetos de 50 y 70 N de peso situados sobre un plano horizontal ejercer la misma presión sobre él?

3. Tres bloques de diferentes materiales y volumen 1cm3 tienen una densidad de 2400 Kg/m3, 19300 Kg./m3 y 11400 Kg./m3, respectivamente. Calcular la masa de cada bloque.

4. Explica cual de los siguientes cuerpos realiza más presión sobre el suelo: a. Las cuatro patas de una silla de masa 2 Kg cuya superficie es 4.10-4 m2 cada una. b. Un bloque cúbico de cemento de superficie 4 m2 y masa 4000 Kg.

5. Calcula la presión que ejerces cuando empujas con el dedo una superficie, si la fuerza que

aplicas vale 5 N. Considera que la superficie de contacto con el dedo mide 1 cm2.

6. Si para clavar un clavo en la pared aplicas con un martillo una presión de 40000 Pa, calcula la fuerza que has tenido que hacer con el martillo. Supón que la punta del clavo tiene una superficie de 1 mm2.

PRESIÓN HIDRÓSTATICA

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1. Calcular el aumento de presión que sufre un buceador cuando pasa de 6 m a 10 m de profundidad, en una zona del mar en la que la densidad del agua es 1040 kg /m3.

2. El depósito de agua de una población se encuentra situado a 125 m de altura por encima de esta. Calcula la presión en Pa y kgf/ cm2, con la que llega el agua a los consumidores.

3. En un recipiente hay agua y aceite. Flotando sobre un espesor de 9 cm de agua, la capa de aceite tiene 2 cm de altura. Expresar en Pa la presión sobre el fondo del recipiente debida solo a los dos líquidos. Datos: Dagua= 1 g/ cm3; d aceite= 0,8 g/cm3.

4. ¿Qué altura debe alcanzar el aceite en un recipiente para que en el fondo del mismo la presión sea la misma que la debida a una columna de 12 cm de mercurio? Datos; daceite= 0,825 g/cm3 y dMercurio = 13,6 g/ cm3.

5. Un tubo en forma de U de l cm2 de sección, contiene 10 cm2 de agua. Por una de las ramas se añaden l0 cm2 de aceite. Calcularla diferencia de altura entre las superficies libres de los líquidos en ambas ramas. Datos: dagua = 1g/cm3 y daceite = 0,91g/cm3.

6. Un depósito cilíndrico de 4 m de altura cuya base tiene 1 m de radio está totalmente lleno de

agua. Calcula la fuerza que el agua ejerce sobre el fondo. ¿Cuánto valdría ésta si el depósito estuviera lleno de aceite? Datos: dagua = 1000 kg/m3, daceite = 900 kg/m3

7. Un depósito de base rectangular de 1,5 m x 2,5 m está lleno de gasolina hasta la altura de 2 m.

Calcula la fuerza que ejerce el líquido sobre el fondo del depósito (dgasolina = 680 kg/m3).

8. Una compuerta rectangular vertical de 1 m de base y 0,5 m de altura está situada en la pared de una presa a 10 m de profundidad bajo el nivel del agua. ¿Qué fuerza ejerce el agua sobre la compuerta? PRINCIPIO DE PASCAL

1. La superficie de los émbolos de una presa hidráulica son 80 cm 2 y 150 dm2. Calcula la fuerza que se ejerce sobre el embolo grande cuando sobre el pequeño actúa una de 15 N.

2. La torre Eiffel tiene una masa de 8 millones de kg y descansa sobre los émbolos grandes de 16 prensas hidráulicas. Estos émbolos tienen un diámetro de 6,2 m y los pequeños de 17,3 cm. Calcular la fuerza que habría que ejercer sobre cada émbolo pequeño para levantar ligeramente la torre.

3. El émbolo mayor de un dispositivo hidráulico tiene una superficie de 10 m2. Si su émbolo

pequeño tiene una superficie de 1 m2 y sobre el disponemos una fuerza de 50 N ¿Qué masa seremos capaces de levantar en el émbolo grande?

4. Un cuerpo cuya densidad es 4000 kg/m3 y 100 g de masa se introduce en mercurio (d = 13600 Kg/m3). Hallar el peso y el empuje. ¿Qué ocurrirá? Calcular la aceleración con la que sube y calcular el volumen no sumergido cuando flota en equilibrio.

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5. Si el émbolo menor de una prensa hidráulica tiene 10 cm2 de base y el mayor 750 cm2, averigua si aplicando en el émbolo pequeño una fuerza de 500 N, podrá levantar el grande un fardo que pesa 3000 N.

6. Un elevador hidráulico tiene dos émbolos de superficies 10 cm2 y 700 cm2 respectivamente. Calcula la fuerza que hay que aplicar para elevar un coche que tiene una masa de 1400 kg.

7. En una presa hidráulica, los émbolos tienen radios de 10 cm y 40 cm. Si se coloca sobre el

embolo menor una masa de 90 kg, calcula qué masa habrá que situar sobre el mayor para que queden en equilibrio.

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

1. Calcula la fuerza de empuje que experimenta un cuerpo de forma cúbica, de 30 cm de arista,

cuando se sumerge en el agua (d = 1 g/cm3). 2. Calcula el peso aparente en el agua (d = 1g/cm3) de un sólido de 0,45 kg y densidad d= 3,750

g/cm3. 3. Un cuerpo en el aire pesa 2 N. Si al introducirlo en alcohol (d= 0,8 g/cm3) el peso se reduce en

un 20%, calcula: a. El empuje que experimenta el cuerpo en el alcohol. b. El volumen del cuerpo. c. La masa del cuerpo. d. La densidad del cuerpo.

4. Calcula el empuje que experimenta, sumergida en el agua, una esfera maciza de Aluminio de 10

cm de radio y densidad 2,69 g/cm3. ¿Cuál será su peso aparente en el interior del líquido?

5. Calcula el peso aparente en el agua (d = 1000 kg/m3) de un sólido de 0,45 kg y densidad d=3750 kg/m3.

6. Una esfera de aluminio de 5 cm de radio se introduce, colgada de un dinamómetro, en agua. Sabiendo que la densidad del aluminio es 2,69 g/cm3, calcula:

a. La indicación del dinamómetro. b. Lo que indicaría si se sumergiera la esfera en alcohol de densidad 0,79 g/cm3

7. Un equipo de fútbol gana una copa supuestamente de oro puro. Para comprobar que esto es así,

se somete la copa a las siguientes medidas: su masa resulta ser de 1,35 Kg y su volumen de 75 cm3. Sabemos que el oro tiene una densidad de 19300 Kg/m3; ¿qué conclusiones puedes extraer acerca de la composición de la copa?

8. Un bloque de madera tiene 50 cm de longitud, 20 cm de ancho y 20 cm de alto. Su densidad es

60 Kg/m3. Calcular: a. Empuje que sufre cuando está totalmente sumergida en agua. b. Fuerza resultante que le hace subir a la superficie. c. Altura del bloque que emerge cuando flota en equilibrio. d. Altura que quedará sumergida si se coloca en el bloque un gato de 2 kg. e. Peso mínimo que habría que colocar encima para que quedara el bloque totalmente

sumergido.

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9. Un cubo de madera macizo de 10 cm de arista y densidad d = 0,86 g/cm3 flota en una cubeta con agua (d = 1 g/cm3). Calcula qué longitud de arista sobresale del agua.

10. Sabiendo que la densidad de la plata es de 10500 kg/m3, averigua la cantidad de plata que tiene un anillo, que, al sumergirlo en agua, experimenta una pérdida aparente de peso de 1,5 gramos.

11. Un trozo de hielo de masa 0,5 Kg flota en agua pura. Calcula el volumen total del hielo y el de la parte sumergida, sabiendo que la densidad del hielo es 0,93 kg/dm3.

12. Cuando un iceberg flota en el agua del mar, ¿qué fracción de iceberg queda debajo? Datos: Densidad del hielo = 0,93 g/cm3. densidad del agua del mar = 1,02 g/cm3.

13. Cierto cuerpo tiene una masa de 0,25 Kg y su densidad vale 3250 Kg/m3. Calcula el peso del

cuerpo, el volumen del agua que desaloja al introducirlo en ésta, la fuerza de empuje que experimenta y su peso cuando está totalmente sumergido en ella.

14. Un cuerpo esférico de 5 cm de radio y densidad 5000 kg/m3 está sumergido en un líquido de 700 kg/m3 de densidad. Calcula:

a. El empuje que experimenta cuando está totalmente sumergido. b. El empuje que experimenta si emerge la mitad del mismo. c. El empuje que experimenta si emerge la tercera parte del mismo. d. El peso aparente del cuerpo en los casos anteriores.

15. ¿Flotará un cuerpo que tiene una masa de 60 kg y ocupa un volumen de 0,075 m3?

16. Un trozo de madera de 0,05 m3 (dmadera = 0,725 g/cm3) se sumerge totalmente en agua. Calcula la

fuerza ascensional en N que experimenta cuando se suelta.

17. La densidad del agua de mar es 1030 kg/m3 y la del hielo 920 kg/m3. Se pide: a. ¿Cuál será la parte emergente de un iceberg? b. ¿Depende el resultado anterior de la masa del iceberg?

18. Un cuerpo de 0,01 dm3 de volumen se sumerge en un líquido de densidad 1030 kg/m3. Se pide:

a. El empuje que experimenta el cuerpo. b. El peso aparente si la masa del cuerpo es de 50 g. c. La densidad del cuerpo. d. ¿Puede flotar dicho cuerpo?

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

2. Expresar la presión de 72 mmHg en las unidades siguientes

a. Atm. b. Pa.

3. Si Torricelli hubiera empleado agua en vez de mercurio ¿Cuál hubiera sido la altura de la

columna de líquido de su experimento? Datos :dagua = 1000 kg/m3 , dmercurio = 13,6 g/cm3

4. En una ciudad la presión atmosférica era ayer al mediodía 950 mbar. ¿Qué altura alcanzó la

columna de mercurio en un barómetro de ese lugar? Expresa la presión en todas las unidades que conozcas.

Actividades de Verano de Física y Química 4º ESO

12

5. Dos vasos se comunican por la parte inferior. Uno de ellos contiene agua hasta una altura de 50

cm. El otro contiene gasolina. ¿Qué altura alcanzará la superficie libre de la gasolina? Densidad de la gasolina = 0,68 g/cm3.

6. ¿Qué altura habría que descender en la atmósfera para que la presión atmosférica descienda 1 mm de Hg? Densidad del aire = 1,3 g/l.

7. Realizamos la experiencia de Torricelli al pié de una montaña y en la cima. Observamos que la diferencia de altura de la columna entre la base y la cima es de 1,3 cm. La densidad del aire se considera constante es igual a 1,3 g/l.

a. Calcular la altura de la montaña. b. Calcular cuál hubiera sido la diferencia de alturas si en lugar de emplear mercurio se

hubiera utilizado agua.

8. En cuatro vasos tenemos cuatro líquidos de diferente densidad: da = 0 0,93 g/cm3; db = 0,98 g/cm3; dc = 0,91 g/cm3; dd = 1 g/cm3. ¿En cuál de ellos flotará un cuerpo de densidad 0,95 g/cm3? Razona la respuesta. ¿En cuál quedará más parte del cuerpo fuera del líquido?

9. El corazón bombea la sangre en la aorta con una presión media de 100 mm de Hg. Si la sección de la arteria es de 3 cm2, ¿cuál es la fuerza media ejercida por el corazón sobre la sangre? TRABAJO, POTENCIA Y ENERGÍA

1. Si una grúa eleva hasta 12 m una carga de 200 kg en 10 s ¿qué trabajo ha realizado? ¿con que potencia lo ha hecho?

2. Un cuerpo de 2 Kg se desliza sin rozamiento por un plano inclinado de 30 º con la horizontal. Si

parte del reposo desde una altura de 10 m, calcula la energía mecánica cuando se encuentra a 5 m del suelo, y a 1m del suelo

3. Un cuerpo de 4 Kg se desliza por un plano inclinado de 30º. Si el coeficiente de rozamiento es de

= 0.4. Calcula: a. La aceleración de descenso. b. El trabajo de la fuerza de rozamiento. c. La energía cinética cuando ha recorrido 5 m sin velocidad inicial. d. Calcula la variación de energía.

4. Una bomba eleva 100 m3 de agua a 30 m de altura en media hora ¿Qué trabajo realiza? Si el

motor de esa bomba tiene una potencia de 30 Kw ¿Cuál es el rendimiento? Densidad del agua = 1000 Kg/m3

5. Un camión de 10 toneladas lleva una velocidad de 72 Km/h: a. Calcula su energía cinética b. Si por la acción de los frenos el camión se detiene a 100 m, ¿Qué fuerza han necesitado

los frenos para pararle? c. ¿Qué aceleración negativa le han comunicado?

6. Se dispara verticalmente hacia abajo con una velocidad de 10 m/s un cuerpo de 6 Kg de masa,

desde una altura de 50 m .Calcula:

Actividades de Verano de Física y Química 4º ESO

13

a. El tiempo que tarda en llegar al suelo b. La velocidad que tiene en ese momento c. El incremento que ha experimentado su energía cinética

7. Un cuerpo de 3 Kg de masa cae libremente desde la altura h, y tarda 20 s en llegar al suelo. ¿Qué

energía cinética tiene en ese momento? ¿Desde qué altura cayó?

8. La vagoneta de una montaña rusa de masa 100 Kg parte de una altura de 30 m con la masa de sus 4 ocupantes (250 Kg). Después de un rato llega a lo alto de un looping de 20 m de altura:

- ¿Qué velocidad tiene en el punto más alto de él suponiendo que hasta ahora la pista no tiene rozamiento?

- ¿Qué longitud máxima debe tener la pista después del looping, si termina a una altura de 10 m y la fuerza de rozamiento vale 50 N en todo el recorrido?

9. Un cuerpo de 100 Kg cae desde una altura de 10 m y choca contra un palo vertical. Si éste

penetra medio metro en el suelo, calcula: a) La energía cinética del cuerpo al chocar contra el palo. b) La resistencia que opone el suelo a la penetración.

10. Una masa de 120 g cae desde 2 m sin velocidad inicial y rebota hasta una altura máxima de 1,60

m ¿Qué cantidad de energía ha perdido?

11. Calcular en Kw.h la energía consumida por una motobomba para subir 200 m3 de agua a un depósito situado a 80 m de altura

12. En un momento dado, un cuerpo que se desliza por una superficie horizontal tiene una

velocidad de 10 m/s: si el peso del cuerpo es de 2 kg y el coeficiente de rozamiento 0,2, calcular: a) La fuerza de rozamiento. b) El trabajo realizado por esa fuerza. c) El espacio que recorre hasta parar, contado desde el momento indicado.

13. Un motor de 30 CV mueve una dínamo que produce una potencia de 21 Kw. Calcular el

rendimiento de la dinamo.

14. Se quiere instalar una bomba para elevar el caudal de 420 l/min a un depósito de 25 m de altura. Calcular la potencia del motor, si su rendimiento es del 75%

15. ¿Qué trabajo efectúa un hombre que sube a la Giralda de Sevilla cuya altura son 93 m si pesa 100

kg? 16. La fuerza de rozamiento entre un cuerpo y el suelo es 1,5 N. ¿Cuál es el trabajo desarrollado por

la fuerza de rozamiento cuando su punto de aplicación se desplaza 12 m?

17. Un ascensor cuya cabina pesa 450 Kg transporta tres personas. Se le supone un peso medio de

75 Kg cada uno. Si el ascensor asciende con velocidad constante, una altura de 20 m calcular: - El trabajo realizado por el motor. - La potencia media en Kw suponiendo que tarda 10 segundos en subir. - Si el motor pierde un 30 % de potencia por rozamiento, ¿Cuál es su potencia teórica, es

decir, la que viene en las especificaciones del fabricante?

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- Si un Kw.h cuesta 20 céntimos de €, ¿Cuánto cuesta subir a las tres personas? 18. Una fuerza de 10N actúa sobre un cuerpo que avanza a lo largo de 20 m. venciendo una fuerza

de rozamiento de valor 4,5 N. ¿Cuales son el trabajo motor y el resistente? 19. ¿Qué potencia teórica precisa una bomba para llenar un depósito de agua de 100 m3 suponiendo

que el tubo que sube el agua tiene 25 metros de altura y que se necesitan 5 horas para llenarlo? Expresarlo en w y en CV

20. Calcular la potencia total que desarrolla una máquina cuyo rendimiento es del 90%, si eleva 500

litros de agua en 2 minutos a una altura de 40 m. ENERGÍAS (MECÁNICA, POTENCIAL, CINÉTICA Y ELÁSTICA) 1. Se lanza verticalmente hacia arriba una piedra de 2 kg de masa con una velocidad de 20 m/s.

Calcular resolviendo el problema por energías: a) La altura máxima que alcanza y la energía potencial en el punto más alto de la trayectoria. b) El tiempo que tarda en llegar al suelo, c) La energía cinética y potencial cuando lleva una velocidad de 15 m/s y la altura a la que se

encuentra en ese momento. 2. Se dispara verticalmente hacia arriba un proyectil de 20 g a 200 m/s. Si se prescinde de las

fuerzas de fricción, halla: a) La altura máxima alcanzada. b) La energía mecánica que posee en el punto más alto. c) La energía cinética y potencia a 500 m del suelo.

3. Desde lo alto de una terraza de 20m de altura se deja caer una canica de 10g. a) Calcular la energía potencial gravitatoria antes de caer. b) Al llegar al suelo la canica solo tiene energía cinética ¿Cuánto vale? Justifica la respuesta.

4. Para medir en un concurso la fuerza que ejercen los participantes, se dispone de una máquina

formada por un muelle que se comprime cuya constante elástica es 50 N/m y en contacto con él, una esfera de masa 250 g y una guía horizontal. Si un concursante comprime el muelle 10 cm. Calcular la distancia a la que se para la esfera si el coeficiente de rozamiento de la guía es 0,3 (por medio de energías).

5. La máquina agrícola eleva pacas de paja de 100 Kg hasta una altura de 6,3 m. Calcula:

a) ¿Qué potencia desarrolla la máquina si tarda 10 s en elevar cada alpaca? b) Cuando una alpaca está en lo alto, se desprende del mecanismo de sujeción de la máquina

¿con qué velocidad llega al suelo? 6. Para medir en un concurso la fuerza que ejercen los participantes, se dispone de una máquina

formada por un muelle que se comprime cuya constante elástica es 50 N/m y en contacto con el una esfera de masa 250 g y una guía vertical. Si un concursante comprime el muelle 10 cm. Calcular la altura que alcanzará la bola por medio de energías.

7. La máquina tractora de una montaña rusa eleva una vagoneta de masa 500 g hasta una altura de

30 m en un tiempo de 40 s. a) Calcular la energía potencial de la vagoneta en el principio de su recorrido.

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b) Calcular la potencia que desarrolla la máquina tractora si todo su trabajo se emplea en elevar la vagoneta.

c) Si el recorrido son 200 m y debe vencer el rozamiento que produce la superficie de las vías cuyo coeficiente es 0,3, ¿a qué altura máxima puede encontrarse el fin del recorrido?

8. Un tiesto de 5,7 Kg de masa, cae de una terraza que está a 30 m del suelo.

a) ¿Qué energía mecánica tendrá el tiesto a una altura de la cuarta planta, que está a 12 m del suelo? ¿Y al llegar a la acera?

b) ¿Cuál será la energía cinética del tiesto en los puntos anteriores? 9. Un coche de 1200 Kg marcha a 72 Km/h, acelera y en 10 segundos pasa a tener una velocidad de

100 Km/h. Hallar la variación de energía cinética al cambiar de velocidad. Calcular la fuerza ejercida por el motor durante ese tiempo, así como la potencia desarrollada al cabo de esos 10 segundos

10. Un automóvil de 1500 Kg parte del reposo sobre una pista horizontal cuyo rozamiento es 0,2.

Calcular:

a) La aceleración que necesitamos para conseguir una velocidad de 120 Km/h en 800 metros de recorrido.

b) El trabajo realizado por el motor y la potencia desarrollada para conseguir esa velocidad.

c) La energía perdida en el rozamiento y el rendimiento. 11. Calcular la energía potencial que tiene un patinador de masa 75 Kg, en el punto más alto de una

pista semicilíndrica de radio 2,80 m. Calcular la velocidad máxima que alcanza e indica en qué punto lo alcanza. ¿Qué le ocurriría al patinador si engordara 20 Kg?

MÁQUINAS 1. Calcula la fuerza que se debe ejercer para levantar una carretilla que transporta una masa de 100

Kg si el punto de apoyo se halla a 50 cm de la resistencia, que a su vez se halla a 70 cm del punto en el que se ejerce la fuerza.

2. Calcular la distancia a que debe sentarse un cuerpo de 100 Kg sobre un balancín para que esté

en equilibrio con otro de 70vKg que se sitúa a 0,5vm del eje. ¿Cuál es la longitud mínima del balancín?

3. Calcular la fuerza Potencia que hay que ejercer para subir un cuerpo de 50 kg de masa por un

plano inclinado de longitud 25vm y altura 5 m.

4. Calcular que longitud máxima puede tener un plano inclinado de altura 5 m para que un cuerpo que pesa 60 kg sea posible elevarlo con una fuerza potencia de 300 N.

5. Calcular la fuerza que se debe ejercer para elevar una masa de 10 Kg con un torno que tiene un

cilindro de 25 cm de radio y una manivela de 50 cm de longitud.

6. Calcular la fuerza que se debe ejercer sobre una polea fija de un polipasto de 4 poleas móviles si se pretende levantar una masa de 400 Kg. ¿y si el polipasto tiene 5 poleas móviles y queremos izar la masa de 800 Kg?

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CALOR Y ENERGÍA. 1. ¿Qué calor hay que comunicar a 3 kg de hierro para aumentar su temperatura de 18ºC a 60 ºC?

Dato: chierro: 447 J/ kg.ºC.

2. Hallar la temperatura de la mezcla de 1 Kg de hielo a 0º con 9 kg de agua a 50 ºC .Dato.chielo: 2050 J/ kg.ºC cagua: 4180 J/ kg.ºC

3. Se introducen 75 g de hierro a 80 ºC en un calorímetro que contiene 500 g de agua a 15ºC, siendo la temperatura de equilibrio igual a 16 ºC. Calcula el calor específico del hierro.

4. Un calorímetro tiene 230 g de agua a 20 ºC y se introduce un trozo de plomo de 200 g de masa a 100ºC.Sabiendo que el calor específico del agua es 4130 Kj/gºC: a) Hallar el calor específico del plomo cuando la temperatura de equilibrio es 21,9 ºC. b) Si quisiéramos que la temperatura final fuera de 50ºC ¿Qué cantidad de plomo deberíamos

haber introducido? c) Si el objetivo fuera conseguir que la temperatura de equilibrio fueran 35 ºC ¿A qué

temperatura debería estar el agua?

5. Un hornillo de gas es capaz de calentar en 10 minutos la temperatura de 5 litros de agua de 20 a 80 ºC. ¿Cuántas calorías proporciona el hornillo cada minuto, suponiendo que solo se aprovecha el 75 %?

6. Con el calor producido al quemar 500g de madera calentamos 30 litros de agua que inicialmente estaba a 2 ºC ¿qué temperatura adquirirá? (suponer que la combustión de 1 g de madera proporciona 400 calorías de las que se aprovechan solo 1/3 del calor desprendido)

7. ¿Qué cantidad de calor hay que comunicar a 100 gramos de agua a -12ºC para transformarlo en

vapor de agua a 100ºC? Representa la gráfica calor temperatura. Datos: chielo: 2060 J/ kg.ºC;cagua= 4180 J/ kg.ºC; cvapor= 1920 J/ kg.ºC; Lfusion= 334.103 J/ kg.; LVaporización = 2,25.106 J/ kg.

8. Calcular la temperatura que alcanzan 100 g de hielo a -20ºC si le aplicamos 22000 J de energía.

Indica los distintos procesos que tienen lugar hasta llegar a la temperatura final y representa la curva Temperatura-Calor.

9. Si tenemos 100 g de hielo a -20 ºC y queremos calentarlo hasta su ebullición y disponemos de un calentador que aporta 300000 J. ¿Qué ocurre?

10. ¿Qué cantidad de calor hay que suministrar a una masa de hielo de 50 g que está a -10 ºC para

que se transforme en vapor de agua a 125ºC? Representa la gráfica calor temperatura. Datos: chielo: 2060 J/ kg.ºC; cagua= 4180 J/ kg.ºC; cvapor= 1920 J/ kg.ºC; Lfusion= 3,34.105 J/ kg.; LVaporización = 2,25.106 J/ kg.

11. Hallar el calor que se debe extraer de 20 g de vapor de agua a 100 ºC para condensarlo y

enfriarlo hasta 20 ºC. Expresarlo en calorías y en Julios. Datos: Lfusión del hielo= 80 cal/g; Lvaporización= 540 cal/g

12. ¿Qué cantidad de calor hay que suministrar a una masa de 250 g de hielo que está a -10ºC para

que se transforme en vapor a 150ºC?

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Datos: ce hielo = 2060 J/KgK. ce agua = 4180 J/KgK. ce vapor = 1920 J/KgK

13. ¿Qué cantidad de calor hay que suministrar a una masa de hielo de 50 g que está a -15ºC para

que se transforme en vapor de agua a 125ºC? Representa la gráfica calor temperatura. Datos: chielo: 2060 J/ kg.ºC; cagua= 4180 J/ kg.ºC; cvapor= 1920 J/ kg.ºC; Lfus= 3,34.105 J/ kg.; LVap = 2,25.106 J/ kg. DILATACIONES Y GASES.

1. ¿Cuánto se alarga un riel de hierro de 30 m de largo, medido a 0ºC cuando la temperatura a que se encuentra es de 50 ºC?

2. El volumen de una masa de gas a -15 ºC es de 110 litros. Si se mantiene constante la presión, hallar el volumen que tendrá si la temperatura es de -24 ºC.

3. Un tanque metálico contiene un gas a 20 ºC a una presión de 90 cm de Hg. Hallar si la

temperatura se eleva a 100 ºC y el volumen se mantiene constante el valor de la presión que soporta el gas.

4. El volumen de un gas a 20 ºC y 5 atmósferas es 50 L. Hallar su volumen en condiciones normales ( 1 atm y 0 ºC).

5. Doce litros de aire a 25 ºC se enfrían a 277 K. ¿Cuál será su volumen si la presión ha permanecido constante?

6. Una viga de hierro mide 4m de longitud a una temperatura de 15ºC. Si su coeficiente de dilatación lineal es 1,17.10-5 ºC-1, calcula su longitud cuando la temperatura sea de 200ºC.

7. Calcular el coeficiente de dilatación de una varilla metálica de 200 cm de largo a 0 ºC si a 60ºC su longitud es 200,18 cm.

8. Calcular el volumen de un gas a 40 ºC si a 10ºC su volumen es de 500 cm3. TABLA PERIODICA Y ENLACE QUÍMICO 1. La plata (Z = 47) está formada por un 51 % del isótopo de masa atómica 107 y el resto, porel

isótopo de masa atómica 109. Explica como son estos átomos y calcula la masa atómica dela plata natural.

2. Describe las partículas fundamentales constituyentes del átomo e indica el numero de partículas que hay en el átomo representado por

3. Explica la diferencia entre un átomo neutro y ión. ¿Qué tipos de iones pueden aparecer?

4. Justifica el tipo de enlace que se forma (calcula según necesites, la configuración electrónica, la

estructura de Lewis o la de iones) y escribe la fórmula a que dará lugar. Datos. Al (Z=13) ; F (Z=9) ; Ca (Z=20); P(Z=15)

a) Calcio y Flúor. b) Fósforo y Flúor c) Aluminio y Aluminio d) Aluminio y Calcio

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5. ¿Qué tienen en común los elementos de un mismo grupo? ¿y los de un periodo? Indica en que periodo y en que grupo se encuentran los elementos siguientes a partir de su configuración electrónica: Cloro, Magnesio, Hierro

6. Escribe la configuración electrónica de los siguientes elementos buscando su número atómico en la tabla períodica, e indica su símbolo y sus valencias. hidrogeno, azufre, sodio, bromo, oxigeno, cobre, estroncio, calcio, plata, estaño, hierro

7. Completa la siguiente tabla.

Elemento Nº de

protones Nº de

neutrones Nº de

electrones

A

Z

Configuración electrónica

Electrones de valencia

27 59

36 79

8. Indica el grupo y el periodo de cada elemento: Ca(Z=20), Li (Z=3), Ne(Z=10), Se (Z=)

9. Clasifica los siguientes elementos en metales (Me), no metales (No Me) y gases nobles e indica

sus valencias: Potasio, Cobre, Neón, Fluor, Arsénico, Silicio, Oro, Carbono, Fósforo, Criptón, Xenón, Boro, Calcio, Bromo, Magnesio

10. Indica cuantos electrones ganan o pierden los siguientes elementos y el ión en el que quedan convertidos: Na, Cl, Ca, O, N, Al

11. ¿Por que se enlazan los átomos? Explica la regla del octeto con algún ejemplo.

12. ¿Por qué el enlace entre metal y no metal se llama iónico?¿Por qué se atraen y se ordenan los iones en una red iónica?

13. Explica el proceso de formación del enlace iónico de estos compuestos, haciendo la

configuración electrónica de sus elementos, indicando electrones que ganan o pierden, y esquematizando esa cesión de electrones con un dibujo. NaCl; FeCl3; CaCl2. Los compuestos iónicos no forman moléculas.¿Qué significa entonces la formula NaCl?¿y BeCl2?¿y FeCl3?

14. ¿Por qué son sólidas, duras y con altos puntos de fusión y de ebullición las sustanciasiónicas? ¿Por qué los compuestos iónicos conducen la corriente eléctrica cuando están fundidos odisueltos? ¿Crees que hay compuestos iónicos líquidos a temperatura ambiente? Razonar.

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15. Explica la formación de las siguientes moléculas a partir del enlace covalente que forman, indicando su configuración electrónica, los electrones que van a compartir y representa mediante diagramas de Lewis, las siguientes moléculas:

a. Hidrogeno (H2) b. Amoniaco (NH3) c. Bromo (Br2) d. Metano (CH4) e. Tetracloruro de carbono (CCl4) f. Dióxido de carbono (CO2)

16. Escribe las propiedades del enlace covalente, diferenciando cuando es atómico (reticular) o

molecular.

17. Imagina un pedazo de hierro.¿Por qué su formula es Fe y no Fe2? ¿Por qué crees que los metales tienen, en general, densidades altas?

18. Explica el enlace existente en las siguientes sustancias: a. Cl2: b) CaO: c) HBr d) PbO e) Sn: f) SO2 g) Ni: h) CaCl2: i) N2

ATOMOS, MOLECULAS, MOLES

1. Halla las masas moleculares de: H2O, Al2(SO4)3 , CH4 , CaCO3, H2SO4, NaOH, SO2, Fe2O3

2. ¿Cuántas moléculas de ácido sulfúrico H2SO4 hay en 5 moles de dicho compuesto?¿cuántos átomos de oxígeno hay en los 5 moles del compuesto?

3. ¿Cuántos moles de agua hay si tenemos 2,1. 1024 moléculas de agua (H2O)?¿cuántos átomos de hidrógeno tenemos en total?

4. ¿Cuántos moles de H2 son 3,61.1024 moles de Hidrógeno? ¿cuántos átomos de H tengo?

5. Tenemos 80 g de hidróxido de sodio (NaOH) en un plato: a) ¿cuántos moles son? b) ¿cuántos átomos de hidrógeno tenemos? c) ¿cuántos moles de sodio?

6. Tenemos 5 moles de ácido sulfúrico (H2SO4) en un vaso: a) ¿Cuántas moléculas hay? b) ¿Cuántos átomos de hidrógeno? c) ¿Cuántos moles de hidrógeno? d) ¿Cuánta masa de ácido sulfúrico hay? e) ¿Cuánto volumen de ácido sulfúrico hay (la densidad del ácido sulfúrico es 1,84 g/mL)?

7. Tenemos 50L de dióxido de azufre (SO2) en un recipiente: a) ¿cuántos moles de dióxido de azufre (medidos a 0ºC y 1 atm)? b) ¿cuántos moles de dióxido azufre (medidos a 30ºC y 0,5 atm)? c) ¿cuántos átomos de oxígeno hay (medidos a 0ºC y 1 atm)? d) ¿cuánta masa de dióxido de azufre hay (medido a 0ºC y 1atm)?

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8. Calcula cuántos moles, cuántos gramos, cuántos átomos y cuántas moléculas hay en un recipiente que contiene 10L de gas oxígeno, O2, medido a 1 atm y 0ºC

9. Calcula el número de moles que hay en 50 g de ozono (O3), el volumen que ocuparán medido a 25 ºC y 1 atm y el número de moléculas que contienen.

10. Averigua a cuántos moles equivalen: a) 250 g de KOH b) 200 L de vapor de agua, H2O, medidos a 3 atm y -10 ºC c) 4,82.1024 moléculas de amoniaco (NH3)

ESTEQUIOMETRÍA

11. Ajustar las siguientes reacciones químicas.

a) CH4 + O2 CO2 + H2O

b) CO + H2 CH4O

c) CaH2 + H2O Ca(OH)2 + H2

d) S2Fe + O2 Fe2O3 + SO2

e) NH4NO3 N2O + H2O

f) H2SO4 + S SO2 + H2O

g) Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2

h) HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + H2O

12. El cinc reacciona con el ácido clorhídrico para formar cloruro de cinc e hidrógeno gas. Halla la masa de cinc que reacciona con 6,0 g de ácido

13. El mercurio se obtiene por descomposición térmica de so óxido de mercurio (II). a) Escribe y ajusta la ecuación química que define el proceso. b) halla la masa, en gramos, de oxigeno que se origina al descomponer 10 moles de óxido. c) Calcula la cantidad de óxido de Hg.(II), en mol,que se necesita para obtener 40,2 g de mercurio.

14. El propano de formula C3H8, reacciona con el oxígeno del aire para producir dióxido de carbono (CO2) y vapor de agua. a) Escribe la ecuación química del proceso y ajustala b) Halla los moles de oxígeno, que reaccionan con 3 moles de propano. c) Calcula la masa de agua, en g, que se produce al quemar 880 g de propano. d) Calcular las moléculas de agua que se han obtenido al quemar esos 880 g de propano.

15. En la combustión anterior del propano, calcula el volumen de dióxido de carbono que se produce en C.N (condiciones normales) , al quemar 4,0 mol de propano.

16. Halla el volumen de amoniaco que se obtiene cuando el nitrógeno reacciona con 0,9 L de hidrógeno, sin que varié la presión y la temperatura.

17. El hierro reacciona con una disolución acuosa de sulfato de cobre (II) para originar cobre metal y una disolución acuosa de sulfato de hierro (II). Si reaccionan 8 g de sulfato de cobre (II), determina:

a) La ecuación química del proceso que tiene lugar.

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21

b) La cantidad, en gramos, de hierro qué reacciona y de cobre que se obtiene. c) La cantidad de sulfato de hierro (II) que se origina, en gramos.

18. El zinc metal reacciona con una disolución de ácido clorhídrico para obtener cloruro de cinc e hidrógeno gaseoso. a) Escribe la ecuación química ajustada de la reacción química que tiene lugar. b) Si disponemos de 20,0 g de cinc, ¿qué volumen, en cm3, de disolución de ácido clorhídrico de concentración igual a 0,2 mol/L se necesita para que todo el metal reaccione?

19. El gas oxígeno se obtiene en el laboratorio por descomposición térmica del clorato de potasio en cloruro de potasio más oxígeno.

a) Escribe la ecuación química ajustada del proceso que tiene lugar. b) Calcula el volumen de oxígeno que se obtiene, en condiciones normales de presión y

temperatura, a partir de 8,20 g de clorato de potasio.

20. El ácido clorhídrico reacciona con el dióxido de manganeso para producir dicloruro manganeso, cloro y agua. Halla la masa, en g, de dicloruro de manganeso que se obtiene cuando reaccionan 7,3 g de ácido clorhídrico.

21. En la reacción anterior, ¿Qué volumen de cloro se obtiene cuando reaccionan 7,3 g de ácido en c.n.? ¿Y si nos encontramos a 1,5 atm y 50 ºC?

FORMULACIÓN La parte de formulación deberá repasarla a partir del libro Rosa, haciendo los ejercicios que necesite. También se puede utilizar el DOSSIER de Formulación que está en el AulaOnline del curso FyQ 4º ESO, donde hay un repaso de teoría y varios ejercicios prácticos.