Soluciones ejercicios complementarios. Tema 2. Los cambios físicos Ejercicio nº 1.La electrización de un coche por frotamiento con el aire (movimiento y eléctrico), los cometas (movimiento y térmico), las tormentas (eléctrico, óptico y sonoro), encender una bombilla (eléctrico, térmico y óptico), la explosión de un cohete (térmico, óptico y sonoro), la salida y la puesta de Sol (de movimiento y óptico), etc. Ejercicio nº 2.a) En movimiento. La Tierra (el andén). b) En movimiento. El tren. Ejercicio nº 3.− Trayectoria es la línea que resulta de unir todos los puntos correspondientes a las sucesivas posiciones de un móvil. − Espacio recorrido es la diferencia entre las posiciones final e inicial del móvil, y coincide con la longitud de la trayectoria descrita por él en su movimiento. − Desplazamiento es la diferencia entre las posiciones final e inicial del móvil, pero medida en línea recta. Ejercicio nº 4.Las velocidades de las bicicletas son: v1 = 10 m/s ; v2 = 780 m / 60 s = 13 m/s Por tanto: v2 > v1
La segunda bicicleta es más rápida. Ejercicio nº 5.a) xf = 50 · t b) x ( km ) t ( h) c)
0 0
25 50 75 10 125 150 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Ejercicio nº 6.Las respuestas verdaderas son a), c), e) y f). Las demás son falsas. Ejercicio nº 7.La fuerza con que tiramos del cuerpo, la de rozamiento en sentido opuesto y la fuerza peso. (También actúa la fuerza de reacción del plano, aunque no se ha hablado de ella). Ejercicio nº 8.De movimiento (al pulsar el interruptor), eléctricos (se genera una corriente eléctrica), ópticos (emite luz) y térmicos (aumenta la temperatura de la bombilla). Ejercicio nº 9.En reposo. Al llevar los ojos cerrados, no tenemos ninguna referencia del exterior que nos indique que nos movemos. Ejercicio nº 10.-
Ejercicio nº 11.Espacio = v · t = 340 m/s · 0,1 s = 34 m
Ejercicio nº 12.a) De acuerdo con la gráfica:
xf = 100 km
b) La velocidad con que circula la moto es: v=
xf − xi 100 − 0 = = 50 km/h t f −t i 2−0
Ejercicio nº 13.La otra fuerza es el empuje que ejerce el agua sobre la parte sumergida del barco, según el principio de Arquímedes. Ejercicio nº 14.Las respuestas verdaderas son b), d) y e). Ejercicio nº 15.Los ópticos y los sonoros. Ejercicio nº 16.a) Sí, si tomamos como sistema de referencia el avión. b) Sí, si tomamos como sistema de referencia la Tierra. Ejercicio nº 17.a) Todo lo que está dentro del tren se mueve con su misma velocidad, es decir, todos los cuerpos de su interior están en reposo unos con respecto a otros, y los fenómenos físicos ocurren igual que si el tren estuviese parado. b) Rectilínea. Ejercicio nº 18.a) xi = 200 m ; xf = 600 m b) e = 600 − 200 = 400 m c) v = 400/20 = 20 m/s Ejercicio nº 19.a) Tramo A: lleva un movimiento rectilíneo y uniforme. Recorre 3 km durante 30 minutos. Tramo B: permanece parado durante (70 − 30) = 40 minutos. Tramo C: vuelve a la posición inicial y tarda (90 − 70) = 20 minutos. b) vA = 3 km/ 30 min = 0,1 km/min vB = 0 (permanece en reposo) vC = 3 km/20 min = 0,15 km/min
Ejercicio nº 20.De la relación entre su peso y el empuje que ejerce el agua al sumergirlo. Si el peso es mayor que el empuje, se hunde, y flota en el caso contrario. Ejercicio nº 21.Son verdaderas las respuestas b) y d). Ejercicio nº 22.Se trata de un cambio de estado: el vapor de agua se ha condensado (térmico). Ejercicio nº 23.a) No. El reposo absoluto no existe, porque no hay ningún sistema de referencia que esté fijo. En el universo todo está en movimiento. b) Porque para hablar de movimiento hemos de fijar previamente un sistema de referencia de dicho movimiento, o, lo que es lo mismo, las cosas se mueven o no dependiendo del sistema que se tome como referencia. Ejercicio nº 24.a) b) c) d)
Parabólico. Parabólico. Rectilíneo. Circular.
Ejercicio nº 25.a) xi = 2 km ; xf = 2 km + 5 km/h · 1,5 h = 9,5 km b) xi = 9,5 km ; xf = 9,5 km − 4 km/h · 3,25 h = −3,5 km (La velocidad es negativa, porque va hacia la izquierda) c) Espacio = xf − xi = −3,5 km − 9,5 km = −13 km Por tanto, ha recorrido 13 km en total. Ejercicio nº 26.a) vB > vA b) Que el ciclista B alcanza al ciclista A. El punto de corte indica el tiempo transcurrido y la posición en ese instante (t = 15 s, x = 400 m). c) No. El ciclista B sale 10 s más tarde que el A. Ejercicio nº 27.El coche y los pasajeros llevan la misma velocidad. Los pasajeros, por su inercia, tienden a seguir en la misma dirección y sentido; es el coche el que frena y, por tanto, el que se queda atrás.
Ejercicio nº 28.a) Sí. b) Sí. c) Sí, ya que se trata de una acción mutua entre ambos cuerpos. Son fuerzas gravitatorias. Ejercicio nº 29.− Movimiento es el cambio de posición que experimenta un cuerpo, al transcurrir el tiempo, con respecto a un sistema de referencia que consideramos fijo. − Posición de un cuerpo es la distancia que hay desde ese cuerpo hasta el origen que tomamos como referencia. − Sistema de referencia es el cuerpo que consideramos fijo. Ejercicio nº 30.La respuesta correcta es la b). Ejercicio nº 31.− − − −
xf , posición final. xi, posición inicial. v, rapidez. t , tiempo.
Ejercicio nº 32.a)
vB > vA b) vB > vA
c) vB = 30 m/s vA = 20 m/s Ejercicio nº 33.Al estar reparando la nave, es normal que choque con sus paredes y se dé un pequeño impulso; al no haber rozamiento, este provocaría que se moviera con un m.r.u. indefinidamente. (Se supone que está fuera de toda atracción gravitatoria).