Energía · 2019-03-05 · 6 Grupo Anaya, S. A. Material fotocopiable autorizado. Trabajo y...

2

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Energía

1. Completa las palabras que faltan en el siguiente texto:

La energía es la ............................. que poseen los ............................. para realizar

............................. o transformaciones en otros ............................. o sobre sí mismos.

En cada ............................. producido, la ............................. se pone de manifiesto de

.......................... maneras, permitiendo hablar de distintas ............................. de energía.

La energía ............................. es la que poseen los cuerpos materiales y es la suma de

la ............................. ............................., debida a la velocidad de desplazamiento de

los cuerpos, y la energía potencial, vinculada a la ............................. , que puede ser

gravitatoria o ............................. .

La energía ............................. es debida al estado de agitación de las partículas que

forman los cuerpos. Se define como la suma de la energía ............................. de

cada una de las ............................. que constituyen el cuerpo. Esta energía se di-

ferencia de la ............................. en que esta última es una medida de la energía ci-

nética ............................. de las partículas que forman dicho cuerpo y se mide en

............................. , en el Sistema Internacional.

La energía ............................. se pone de manifiesto en las ............................. químicas

que tienen lugar entre sustancias, como ocurre con las combustiones.

La energía eléctrica se encuentra ............................. en las cargas .............................

que circulan por los ............................. . Este tipo de energía llega a las casas y es

............................. por los aparatos .............................: estufas, bombillas, televisores, etc.

La energía ............................. más importante para nosotros se encuentra en los

............................. de los átomos que constituyen el Sol y se pone de manifiesto en las

reacciones ............................. de ............................. que tienen lugar en él.

2. Expón las semejanzas y las diferencias que encuentres entre el calor y el trabajo.

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

Energía mecánica y trabajo Ficha de trabajo 1

Nombre y apellidos: ...................................................................................................................................................................................

Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

3

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

3. La energía puede manifestarse de diferentes maneras. Haz un dibujo en el que represen-tes los tipos de energía que se enuncian a continuación. Si lo necesitas, puedes buscar información y documentarte. También puedes hacer varios dibujos de distintas situacio-nes, si no pudieras incluir todos los tipos de energías en uno solo.

Energía cinética y potencial

Energía sonora

Energía química

Energía eléctrica

Energía luminosa

Energía térmica

Energía nuclear

Nombre y apellidos: .........................................................................................................................................................................................................................................................................

4

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Trabajo y potencia (I)

1. a) Dibuja y calcula todas las fuerzas que aparecen aplicadas sobre los cuerpos represen-tados en las siguientes situaciones y expresa cómo calcularlas.

Dato: g = 9,8 m/s2.

i) Lanzamos con velocidad v0 un cuerpo de masa m1 = 10 kg, que sube por un plano rugoso (µ = 0,2), inclinado a = 20° respecto de la horizontal.

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

ii) El cuerpo m1 = 10 kg se desliza sin rozamiento hacia arriba en un plano con pendiente a1 = 30°, arrastrado por el cuerpo m2 = 12 kg, que baja por el otro plano con pendiente a2 = 60° tam-bién sin rozamiento.

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

.................................................................................................................................

iii) El cuerpo m1 = 10 kg baja por un plano con pendiente a = 20° y rugosa (µ = 0,2) y el cuer-po m2 = 2 kg sube ese mismo plano.

........................................................................

........................................................................

........................................................................

b) Calcula el trabajo que realiza la fuerza peso, en los casos anteriores, si el cuerpo se desplaza Δr = 5 m.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

Vo

m1 m2

a1a2

m1

m2

5

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

2. El trabajo se define como el producto de la fuerza efectiva aplicada a un cuerpo por el des-plazamiento que sufre dicho cuerpo. Sabiendo esto, responde a las siguientes preguntas:

a) Calcula el trabajo que realizarías si te encontraras en las siguientes situaciones:

• Al sostener un cuerpo de 15 kg entre tus manos durante 2 min.

......................................................................................................................................

• Si aplicas una fuerza constante de 25 N sobre un cuerpo en la dirección del despla-zamiento moviéndolo 3 m.

......................................................................................................................................

• Si aplicas esa misma fuerza de 25 N, pero formando un ángulo de 50° con el des-plazamiento.

......................................................................................................................................

b) En las situaciones anteriores, has calculado el trabajo que tú mismo realizarías. Pero, ¿qué trabajo ha realizado la fuerza peso?

......................................................................................................................................

3. Estudia la siguiente gráfica y calcula el trabajo total que realiza la fuerza representada en el eje de ordenadas durante el desplazamiento que se muestra en el eje de abscisas.

F (N)

80

60

40

20

200

40 60 8085 105

100 120–20

x (m)

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

4. Calcula el trabajo total realizado sobre un cuerpo de 100 kg por el sistema de fuerzas que aparece en el siguiente diagrama, si se desplaza el cuerpo una distancia de 50 m en dirección horizontal:

a) 4 049 J b) 3 000 J c) 2 799 J

5. ¿Estás realizando trabajo cuando te sientas en tu mesa de estudio para realizar proble-mas de física?

...........................................................................................................................................


F4 = 10 N

F3 = 10 N

30°

F5 = 15 N

F1 = 40 N

F2 = 30 N

6

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Trabajo y potencia (II)

1. De las siguientes medidas, indica cuáles miden energía y cuáles potencia, y transforma dichas medidas en unidades SI. Para ello, realiza una búsqueda de información y encuen-tra la equivalencia entre las unidades que se proponen. Completa la siguiente tabla, tal y como se ha hecho en el ejemplo de la primera fila.

Medida MagnitudEquivalencia

en el SIResultado cambio

al SI

50 kW Potencia 1 kW = 103 W 5 í 104 W

120 CV

560 HP

1 500 kW í h

105 MW

500 kJ

7 000 Kcal

2. Las máquinas son aparatos que convierten unas formas de energías en otras, por ejem-plo, una batidora transforma energía eléctrica en energía mecánica en sus aspas mole-doras. Pero ocurre que la energía eléctrica no se transforma íntegramente en energía mecánica, pues hay pérdidas de energía en forma de calor, debidas, principalmente, a los rozamientos, que hacen que la transformación no sea del 100 %. Se denomina rendi-miento al porcentaje de energía transformada en energía útil en una máquina.

Completa la información de la tabla inferior. La «energía desarrollada por la máquina» se refiere a la energía real obtenida después de la transformación y la «potencia teórica» sería la que correspondería a un rendimiento del 100 %.

Potencia teórica de la máquina

Intervalo de tiempo que está encendida

la máquina

Rendimiento de la máquina

Energía desarrollada por la máquina

CV kW % kJ kW í h

1 200 1 h 75

10 1 día 518 400

18,1 1,5 h 35 20

36 000 s 98 1

3. Un deportista de 75 kg es capaz de subir una colina de 60 m de altura en un tiempo de 70 s, ¿cuál es la potencia muscular que desarrolla el atleta?

Datos: g = 9,8 m í s–2.

a) 10,5 W b) 630 W c) 64,3 W



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

7

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Trabajo y potencia (III)

1. Calcula el trabajo realizado por cada una de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo de 45 kg que se desplaza horizontalmente 50 m sobre una superficie rugosa, a una velo-cidad constante de 10 km/h. La fuerza motora que lo desplaza vale 200 N y forma un ángulo de 30° con la horizontal. Dato: g = 9,8 m/s2.

m = 45 kg

20ºFroz

FM = 200 N

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

2. Un automóvil de 1 100 kg de masa se desplaza por una carretera horizontal rugosa a una velocidad de 60 km/h. Tras recorrer un espacio de 100 m, se comprueba que su veloci-dad se ha reducido un 20 %.

a) Calcula la variación que ha sufrido la energía cinética.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Calcula el trabajo total realizado por las fuerzas aplicadas sobre el coche.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) ¿Cuál es la fuerza resultante efectiva sobre el coche durante el recorrido?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) Si la fuerza motora aplicada en el sentido del movimiento vale 500 N, ¿cuánto vale la fuerza de rozamiento entre el suelo y el coche?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

8

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

3. Una motocicleta de carreras tiene una masa de 198 kg y su piloto de 75 kg. Arrancan en la pista de pruebas del circuito de velocidad y, tras la primera vuelta de calentamiento, el piloto ha alcanzado una velocidad moderada de 50 km/h. Al comenzar la segunda vuel-ta, acelera, recorriendo 1 km y alcanzando una velocidad v en un tiempo de 10 s, gracias al potente motor de 200 CV de la motocicleta. Datos: g = 9,8 m/s2; µ = 0,1.

a) El récord de velocidad en esta pista está fijado, por el momento, en 354,9 km/h. ¿Lo superará el piloto?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) ¿Qué porcentaje de la energía proporcionada por el motor se ha disipado por roza-miento?

......................................................................................................................................

4. Una agencia espacial quiere propulsar un cohete de 325 t de masa que se encuentra en la plataforma de lanzamiento. La idea es que alcance una órbita baja, LEO. Para ello, los ingenieros han diseñado un sistema de propulsión a reacción capaz de imprimir al cohe-te una velocidad de 36 000 km/h. Dato: g = 9,8 m/s2.

a) ¿En qué ley de la dinámica se basa el principio de funcionamiento de un motor de propulsión?

......................................................................................................................................

b) ¿Qué potencia debe desarrollar el sistema de propulsión?

......................................................................................................................................

c) ¿Qué energía, en kW · h y en GJ, se consumirá si el tiempo de lanzamiento se estima en 6 min?

......................................................................................................................................

5. Si sobre una partícula actúan dos fuerzas no conservativas y dos fuerzas conservativas de diferente naturaleza, ¿cuántos términos de energía potencial hay en la ecuación de la energía mecánica de esa partícula?

a) Aparecen 4 términos, tantos como fuerzas existen.

b) Aparecen 2 términos, son los relativos a las dos fuerzas no conservativas.

c) Aparecen 2 términos, los relativos a las fuerzas conservativas aplicadas.

¿Cómo aparece en dicha ecuación la contribución de las fuerzas no conservativas?

a) Aparece como el trabajo realizado por las fuerzas no conservativas: ΔEM = Wnc .

b) Aparece inmerso en la variación de energía mecánica: ΔEM = ΔEc + ΔEp.

c) No aparece, puesto que ΔEM = 0, tal y como dice el PCE.


9

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Fuerzas conservativas y no conservativas (I)

1. Un cuerpo de masa m = 30 kg es arrastrado por una superficie rugosa (µ = 0,05), me-diante una cuerda que proporciona una fuerza motora de 50 N y que forma un ángulo a = 20° con la dirección del desplazamiento, cuyo valor es Δr = 3 m.

a) Calcula el valor de cada una de las fuerzas que aparecen sobre el cuerpo e indica, en el siguiente diagrama de fuerzas, cuáles de ellas son conservativas y cuáles no con-servativas. Dato: g = 9,8 m/s2.

20º

FM = 50 N

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Calcula el trabajo realizado por la fuerza peso, utilizando el teorema de la energía potencial.

......................................................................................................................................

c) Calcula la variación de energía cinética del sistema, aplicando el teorema de las fuer-zas vivas.

......................................................................................................................................

2. Un cuerpo de 500 g se lanza hacia abajo por una pendiente de 2 m de altura y 30° de inclinación, con una velocidad de 5 m/s. Al final del plano, la pendiente conecta con un bucle de 1,5 m de radio y a la salida del bucle, en un plano horizontal, le espera un muelle dispuesto también en horizontal de K = 1 000 N/m, que tras el impacto se va a comprimir al máximo. Dato: g = 9,8 m/s2.

30°

60 cm

F

C

E

DB

A

Suponiendo que no existen rozamientos, calcula:

a) La velocidad del cuerpo en el punto más alto del bucle.

......................................................................................................................................

b) La máxima compresión del muelle.

......................................................................................................................................



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

10

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Fuerzas conservativas y no conservativas (II)

1. Indica, para las siguientes situaciones, qué fuerzas actúan y cuáles son conservativas y cuáles no.

a) Un montacargas sube a velocidad constante debido a la tensión del cable que, co-nectado a un motor, lo desplaza hacia arriba.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Estiramos un tirachinas, de masa despreciable, y lo mantenemos tenso en esa posición.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) Imprimimos una fuerza motora sobre un cuerpo y conseguimos desplazarlo por una pendiente rugosa hacia arriba.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) Sostenemos una caja sobre nuestras manos.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

e) Una pelota cae libremente desde cierta altura.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. Se lanza verticalmente hacia arriba un cuerpo de masa 500 g con una velocidad inicial de 15 m/s. Una vez llega a su altura máxima, para y vuelve a caer. Dato: g = 9,8 m/s2.

a) Calcula la altura máxima alcanzada.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Calcula el trabajo que realiza la fuerza peso en el recorrido de subida.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) Calcula la velocidad con la que vuelve al suelo.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) Calcula el trabajo que realiza la fuerza peso en el camino de vuelta.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

11

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

e) Calcula el trabajo total realizado por la fuerza peso en el trayecto total.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

3. Imagina que colgamos un cuerpo de 3 kg de masa de un muelle de masa despreciable y cuya constante elástica es de 10 N/cm. Dato: g = 9,8 m/s2.

m

a) Dibuja las fuerzas que aparecen aplicadas sobre el cuerpo e indica si son fuerzas conservativas.

b) ¿Cuántas energías potenciales tiene el sistema?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) ¿Qué elongación se provoca en el muelle?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) ¿Qué energía potencial elástica se ha almacenado en el muelle?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

4. Se deja caer un cuerpo de 2 kg de masa desde una altura de 125 cm medida sobre la plataforma de un muelle de K = 1 000 N/m y masa despreciable, que se encuentra situa-do sobre la vertical, tal y como se indica en la figura:

Ep

h = 125 cm

Calcula la máxima compresión x que sufre el muelle, tras el impacto del cuerpo sobre su pla-taforma. Se desprecian todas las pérdidas por rozamiento en el proceso. Dato: g = 9,8 m/s2.

a) 24 cm b) 22 cm c) 50 cm


12

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Prinicipio de conservación de la energía (I)

1. a) Completa la tabla calculando la velocidad, la energía cinética y la energía mecánica del patinador, cuya masa es de 60 kg, en cada una de las posiciones que se indican en el dibujo. El sistema se encuentra libre de rozamientos. Dato: g = 9,8 m/s2.

5

4

3

2

1

Posición (m)

Altura (m)Energía

potencial (J)

Energía cinética (J)

Energía mecánica

(J)

Velocidad (m/s)

1 5 2 940

2 2 1 176

3 0 0

4 2 1 176

5 5 2 940

b) ¿A qué altura debe estar situado el patinador para que la energía potencial gravitato-ria y la energía cinética tomen el mismo valor?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) ¿Qué velocidad llevará en ese momento el patinador?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) Dibuja un diagrama de barras con los valores de la energía cinética, potencial y me-cánica, en ordenadas, para cada posición del patinador, en abscisas.



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

13

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

e) Interpreta el gráfico y extrae conclusiones.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

f) Enuncia el teorema de las fuerzas vivas. ¿Qué fuerza provoca la variación de energía cinética en el caso del patinador?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

g) Para velocidades superiores a 20 km/h es recomendable utilizar casco; ¿debe poner-se casco este patinador? Justifica tu respuesta.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

h) Supongamos que en la posición 5 la altura alcanzada no ha sido de 5 m, sino de 4,75 m. Calcula cuánta energía se ha disipado en el recorrido y a qué se puede deber.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. En la siguiente gráfica se representa el movimiento de una vagoneta en una montaña rusa. Suponiendo que los rozamientos son despreciables, calcula la velocidad que debe llevar en cada punto para llegar desde el punto A hasta el E, suponiendo que llega al punto A con una velocidad inicial y que en C se para un instante.

5 m

1 m

4 m

9 m

A

B

C

D

E

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................


14

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Prinicipio de conservación de la energía (II)

1. Un cuerpo de masa m situado en el suelo, se lanza verticalmente hacia arriba con una ve-locidad v, alcanzando una altura máxima hmáx . Si lanzamos otro cuerpo m’, cuatro veces más masivo que el anterior, a la mitad de velocidad, contesta a las siguientes cuestiones:

a) ¿Cuál de los dos tiene mayor energía cinética en el lanzamiento?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Cuando alcancen su posición más alta, ¿cuál de los dos llevará más energía potencial?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) ¿Alcanzarán la misma altura los dos cuerpos?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) ¿Con qué velocidad llegarán al suelo cada uno de ellos?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. Un muelle de K = 450 N/m, dispuesto en una superficie horizontal rugosa de µ = 0,2, está comprimido 20 cm y sostiene a un cuerpo de 300 g de masa. En un instante determina-do, se descomprime el muelle y el cuerpo es lanzado por el plano horizontal recorriendo 2 m. Tras este recorrido se encuentra con un plano inclinado de 25°, que sube hasta alcanzar la altura máxima, parándose para caer de nuevo por el plano inclinado hacia abajo y volver a recorrer en sentido contrario el camino ya hecho. Dato: g = 9,8 m/s2.

25º

25º

V



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

15

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Contesta a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué energía mecánica tiene el sistema antes de que el cuerpo sea lanzado?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) ¿Con qué velocidad sale lanzado el cuerpo cuando el muelle pasa por su posición de equilibrio?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) ¿Cuánta energía pierde el cuerpo durante los 2 m que recorre sobre el plano hori-zontal?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) ¿Con qué velocidad comienza el cuerpo la subida por el plano inclinado?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

e) ¿Qué altura máxima alcanza sobre el plano inclinado?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

f) Tras alcanzar la altura máxima, vuelve a caer, ¿con qué velocidad llega de nuevo al inicio del plano?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

g) ¿Qué pérdida de velocidad ha sufrido el cuerpo al pasar por ese punto?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

h) En su camino de vuelta, ¿llega a comprimir de nuevo el resorte o se para antes?

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................


16

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Ondas mecánicas (I)

1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F) y justifica tus respuestas:

a) Una onda es la propagación de una perturbación que lleva implícitoel transporte neto de masa y energía.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

b) Para que se propague una onda es necesario que exista un medio material.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

c) El sonido se propaga en el vacío.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) Las ondas se pueden clasificar atendiendo a la orientación relativa de susdirecciones de vibración y propagación, en transversales y longitudinales.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

e) En las ondas sonoras, como en todas las ondas materiales, coincidenla dirección de propagación y la de vibración.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

f) La luz es una onda material que se propaga en el vacío.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. Completa los huecos del párrafo siguiente acerca del sonido:

El sonido es una .......................... . Como necesita de un medio ............................. para

propagarse, se trata de una onda ............................. ; asimismo, transporta energía

............................. . La dirección en la que ............................. las partículas del medio

es ............................. a la dirección de ............................. , por lo que se trata de

una onda ............................. .



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

17

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

3. Dependiendo de las características del medio, el sonido puede tener diferente rapidez. La velocidad del sonido en los materiales sólidos es mayor que en los líquidos, y en los lí-quidos mayor que en los gases. Calcula el espacio, s, que puede recorrer el sonido en un tiempo de 1 ms cuando se propaga en los medios materiales que se recogen en la tabla.

Medio material v (m/s) s (m)

Aire (0 °C) 330

Agua 1 493

Vidrio Pyrex 5 100

Diamante 12 000

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

4. La variación de la temperatura del aire hace que su densidad varíe y, con ello, la veloci-dad a la que se transmite el sonido. La relación entre la velocidad del sonido en el aire y la temperatura del medio es:

= +v vT

1 2730 $

Donde v0 es la velocidad del sonido a 0 °C (330 m/s) y T es la temperatura del aire me-dida en °C.

Sabiendo esto, calcula la velocidad del sonido en el aire a diferentes temperaturas:

Temperatura del aire T (°C) Velocidad del sonido a la T °C del aire

–30

–20

–10

0

25

35

45

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................


18

© G

rup

o A

naya

, S. A

. Mat

eria

l fo

toco

pia

ble

aut

oriz

ado

.

Ondas mecánicas (II)

1. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Rectifica las que sean incorrectas.

a) El período T es el tiempo que transcurre desde que la onda comienza hastaque avanza una longitud igual a la longitud de onda a.

......................................................................................................................................

b) El período T es el tiempo que tarda un punto en hacer una oscilacióncompleta; por ejemplo, en una cuerda es el tiempo que tarda un puntode la cuerda en subir, bajar y volver a la posición inicial.

......................................................................................................................................

c) La longitud de onda es el espacio recorrido por un punto de la ondaen un tiempo igual al doble del período.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

d) La velocidad de propagación de una onda es la velocidad a la que avanzala onda y se puede calcular a partir del período y la frecuencia.

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

2. El eco se produce cuando el sonido se percibe como una repetición del sonido original, una vez que ha finalizado la primera sensación auditiva. Para que esto suceda, deben ocurrir dos hechos: por una parte, el sonido debe volver hasta el lugar desde el que se ha originado, por lo que se debe reflejar en una superficie perpendicular a su dirección de avance, y, por otra, la distancia a la que se encuentre esa superficie ha de ser tal que los sonidos reflejados alcancen al oído con una diferencia superior a 0,1 s. Este tiempo es el necesario para que el oído humano reconozca dos sonidos diferentes. Si las ondas sonoras llegan al oído antes de que se produzca la primera sensación sonora, no per-cibimos el eco, sino una de las sucesivas reflexiones, por lo que la sensación es la de prolongación del sonido. Este fenómeno se conoce como reverberación.

Sabiendo que la velocidad del sonido en el aire varía con la temperatura, según la si-guiente expresión:

= +v vT

1 2730 $

Siendo v0 la velocidad del sonido a 0 ºC (330 m/s) y T es la temperatura del aire medida en ºC, calcula si se produce eco o reverberación cuando:

a) Soplamos un silbato a una distancia de 20 m de una pared en un día de invierno, con una temperatura de –10 °C.

......................................................................................................................................

b) Damos un golpe seco a una distancia de 17 m de una pared en un día muy caluroso, con una temperatura de 42 °C.

......................................................................................................................................



Curso: ....................................................................................................... Fecha: ...................................................................................10

Energía · 2019-03-05 · 6 Grupo Anaya, S. A. Material fotocopiable autorizado. Trabajo y...

Documents

Transcript of Energía · 2019-03-05 · 6 Grupo Anaya, S. A. Material fotocopiable autorizado. Trabajo y...