Física y Química 4º ESO

Semana 13 (8/06/2020 – 14/06/2020)

Entrega domingo 14 del boletín que adjunto al final de este documento

(los ejercicios son similares a los que se resuelven en los apuntes)

Corregir los ejercicios de la semana pasada de los cuales se adjuntan la

solución en este boletín.

Leer y comprender las diapositivas que se adjuntan en este documento,

sobre las características de energía y los tipos. Tenéis vídeo dónde

explico con encerado los conceptos de las diapositivas, resolviendo los

ejercicios que tenéis en estas.

Enlace:

https://mega.nz/file/1VcyEawb#YySiai0UeMkCDYRHFKAciQs9zLbzOCujdNvFUPwj5Q0

Si se os ve con vibraciones, lo podéis solucionar descargando el

vídeo, pues es fallo de la plataforma (Mega)

También podéis preguntar cualquier duda a través del correo

electrónico. Andresmanuel.rodriguez@edu.xunta.gal

Boletín 3 Movimientos

Cruces

1. María vive en Ferrol y Julia en Ortigueira, las poblaciones de Ferrol y

Ortigueira distan entre sí 60 km.

Si ambas salen al rnismo tiempo para encontrase en un lugar intermedio,

María viajando en coche a una velocidad de 25 mls y Julia viaja al principio con

una velocidad de 5 m/s pero con aceleraciÓn constante 0,01 m/s2

Calcula la posición y el tiempo que tardan en encontrarse (cruzarse) María y

Julia.

Pista: La aceleracién de Julia va a ir en el mismo sentido y dirección que su

velocidad (velocidad de Julia)

M§U

2. La noria Tempozan, en Osaka (Japón), tiene 100 metros de diámetra y tarda 17

rninutos en dar una vuelta completa. Halla:

a) Sus velocidades angular y lineal en sus cabinas (situadas en la periferia).

b) El ángulo que describe en 50 segundos y la longitud recorrida por las cabinas.

C) Calcula la aceleración normal.

d) Calcula el período y la frecuencia de las cabinas

Pista: os indican que las cabinas se situán en la periferia (en el exterior de todo), para

que cogais el radio de la Noria, como radio de las cabinas en este MCU. Fijaros que el

problema pone Diámetro

3. Las aspas de un aerogenerador giran con una velocidad angular constante

de 5 radls. Dado que cada aspa tiene una longitud de 30 metros respecto al

eje, calcula:

a) La velocidad líneal de los extremos de las aspas y la distancia que recorren

esos puntos cada hora.

b) El ángulo que describe cada aspa en medio minuto.

c) El número de vueltas que da cada aspa en 2 minutos.

d) La aceleración normal.

e) El período y la frecuencia

Pista: a) os indican el extremo para que el radio sea la longitud de la asparespecto al eje (pues si quisiéramos un punto íntermedia del aspa, su longitudno nos daría el radio), a continuación tenéis 'que utilizar la fórmula querelaciona v con w y después la fórmula que relaciona v y s {espaciorecorrido), poniendo eltiempo de t hora en segundos.

c) Calcular et ángulo recorrido en 2 minutos (forrnula de w con el ángulo, ycomo conocéis w= 5 radls, y el tiempo de 2 minutos ( tenéis que ponerlo ensegundos) y podéis obtener el ángulo recorrido), si dividimos este ángulo entre2 n oútendréis el número de vueltas. (Pues recordar 2 n rad es una vueltacompleta)

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ENERGÍAFísica y Química 3º ESO

4ºESO

1 Energía

1.1 Propiedades de la energía

La energía es una propiedad que tienen los cuerpos que lespermite provocar cambios físicos o químicos en sí mismos yen su entorno. Se mide en julios (J) en el SistemaInternacional.

Otras unidades de energía y equivalencia

1 caloría 4’18 J

1 kWh 3’6·106 J

La energía se transporta a través del cable

La energía se conserva. Laenergía suministrada por la redeléctrica pasa totalmente alcargador.

La energía se almacenaen la batería del móvil

La energía se degrada. Alcalentarse el móvil pierdeenergía en forma de calor.Puede provocar un cambio nodeseado.

La energía se transfiere. La energía pasade la red al cargador, y del cargador almóvil

La energía se transforma. La energíaeléctrica de la red se transforma enenergía química en la batería.

2 Tipos de energía

La energía cinética es la que tienetodo cuerpo por el hecho de podermoverse

ENERGÍA

La energía potencial gravitatoriaes la que tiene todo cuerpo situado acierta altura sobre el suelo

La energía potencial elástica es laque posee todo cuerpo elásticoseparado de su posición de equilibrio.

La energía mecánica es la quetiene todo cuerpo por el hecho depoder moverse o encontrarsedesplazado de su posición deequilibrio

Potencial

2 Tipos de energía

2.1 Energía cinética

La energía cinética es la que tiene todocuerpo por el hecho de poder moverse

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energíacinética

Ec julios J

Masa m kilogramos Kg

Velocidad v metros/segundos m/s

Diremos que todo cuerpo que posee unadeterminada velocidad en un instante,poseerá una determinada energía cinéticaen dicho instante.

PRACTICA: energía cinética

Calcula la velocidad de una bala de 4 gramos cuya energía cinética es 2880 J.

2 Tipos de energía

2.1 Energía cinética

La energía cinética es la que tiene todocuerpo por el hecho de poder moverse

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energíacinética

Ec julios J

Masa m kilogramos Kg

Velocidad v metros/segundos m/s

Diremos que todo cuerpo que posee unadeterminada velocidad en un instante,poseerá una determinada energía cinéticaen dicho instante.

PRACTICA: energía cinéticaCalcula la velocidad de una bala de 4 gramos cuya energía cinética es 2880 J.

PASO 1: Realizar cambios de unidades mediante factores de conversión :

4 g · = 0’004 kg

PASO 2: despejar la incógnita que pide en la ecuación de energía cinética:PASO 3: realizar el cálculo y no olvidar las unidades:

1000 g1 kg

2 Tipos de energía

2.2 Energía potencial

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energíapotencial

gravitatoria

Epg julios J

Masa m kilogramos Kg

Altura h metros m

Diremos que todo cuerpo que posee unadeterminada altura con respecto al suelo enun instante determinado, poseerá unadeterminada energía potencialgravitatoria en dicho instante.

PRACTICA: energía potencial gravitatoriaCalcula la altura a la que debe encontrarse un pájaro que se encuentra quieto y subido a un árbol, si su energía potencial es de 14’35 cal. Su masa es de 500 g.

La energía potencial gravitatoria esla que tiene todo cuerpo situado a ciertaaltura sobre el suelo

2 Tipos de energía

2.2 Energía potencial

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energíapotencial

gravitatoria

Epg julios J

Masa m kilogramos Kg

Altura h metros m

Diremos que todo cuerpo que posee unadeterminada altura con respecto al suelo enun instante determinado, poseerá unadeterminada energía potencialgravitatoria en dicho instante.

PRACTICA: energía potencial gravitatoriaCalcula la altura a la que debe encontrarse un pájaro que se encuentra quieto y subido a un árbol, si su energía potencial es de 14’35 cal. Su masa es de 500 g.

La energía potencial gravitatoria esla que tiene todo cuerpo situado a ciertaaltura sobre el suelo

PASO 1: Realizar cambios de unidades mediante factores de conversión :

14’35 cal · = 60 J 500 g· =0,5 kg

PASO 2: despejar la incógnita que pide en la ecuación de energía.PASO 3: realizar el cálculo y no olvidar las unidades:

1 kg1 000 g1 cal

4’18 J

Gravedad tierra = 9’8 m/s2

2 Tipos de energía

2.2 Energía potencial

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energía potencial elástica

Epe julios J

Constante elástica K newton/metros N/m

Desplazamientorespecto al equilibrio

xmetros m

PRACTICA: energía potencial elásticaUn arco de constante elástica K= 300 N/m se estira 60 cm. Calcula la energía potencial elástica que almacena.

La energía potencial elástica es laque posee todo cuerpo elásticoseparado de su posición de equilibrio.

x

2 Tipos de energía

2.2 Energía potencial

Magnitud Abreviatura magnitud

Unidad (SI) Abreviatura unidad

Energía potencial elástica

Epe julios J

Constante elástica K newton/metros N/m

Desplazamientorespecto al equilibrio

xmetros m

PRACTICA: energía potencial elásticaUn arco de constante elástica K= 300 N/m se estira 60 cm. Calcula la energía potencial elástica que almacena.

La energía potencial elástica es laque posee todo cuerpo elásticoseparado de su posición de equilibrio.

x

PASO 1: Realizar cambios de unidades mediante factores de conversión :

60 cm · = 0’06 m

PASO 2: despejar la incógnita que pide en la ecuación.PASO 3: realizar el cálculo y no olvidar las unidades:

100 cm

1 m

2 Tipos de energía

2.3 Energía mecánica

PRACTICA: energía mecánicaCalcula la energía mecánica de un avión que se encuentra volando a 850 km/h sobre una altura de 20 km.

La energía mecánica es la que tienetodo cuerpo por el hecho de podermoverse o encontrarse desplazado desu posición de equilibrio

https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-park-basics/latest/energy-skate-park-basics_es.html

La energía se conserva, puede verse en la siguiente simulación, donde se aprecia laconservación de energía en sus formas en presencia de rozamiento y en ausencia del mismo.

PASO 1: Realizar cambios de unidades mediante factores de conversión .

PASO 2: despejar la incógnita que pide en la ecuación de energía mecánica.

PASO 3: realizar el cálculo y no olvidar las unidades.

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1. Contesta a las siguientes preguntas:

a) Define Energía:

b) De las siguientes unidades indica cuál es la unidad en el SI de la energía:

Calorias, Newton, Kelvin, Mol, Julio, Kilovatio hora (kWh), Voltio, Amperio.

c) Indica si las siguientes afirmaciones son ciertas:

- La energía no se conserva, por lo que puede crearse y destruirse.

- Es posible almacenar energía. (En caso afirmativo indica un ejemplo)

- Es imposible transportar energía.

2. Calcula la energía cinética de un coche de 15 toneladas que se mueve a 120

km/h. Recuerda: 1 tonelada= 1000 kg

3. Calcula la velocidad, con la que se mueve un cuerpo de 5,5 kg y que tiene

una energía cinética de 87 Julios.

4. Calcula la energía potencial de un pájaro de 750 gramos que está a una

altura de 75 metros sobre el suelo. Recuerda: g= 9,81 m/s2

5. Calcula la masa de avión que está a 1 km de altura y tiene una energía

potencial de 1 000 000 Calorias, Recuerda: g= 9,81 m/s2

6. Calcula la energía potencial de un muelle con constante elástica K= 250 N/m

y que se estira 25 cm.

7. Calcula la constante elástica de un muelle (K), si cuando lo estiramos 4

decímetros, tiene una energía potencial de 100 J.

8. ¿Cuál de los siguientes superhéroes posee mayor energía mecánica?

a) Spiderman, de 60 kg, viajando a una altura de 90 metros de altura y a una

velocidad de 20 m/s.

b) Thor, de 90 kg, viajando con su martillo (masa despreciable) a una altura de

10 metros y a una velocidad de 140 m/s.

c) Iron Man, de 110 kg de masa con la armadura, viajando a una altura de 0,1

km y a una velocidad de 10 m/s.

d) Hulk de masa 500 kg, viajando a una altura de 20 metros a una velocidad de

200 km/h.