Ejercicios complementarios. Tema 1 a) d) g) j)
1. Indica cuáles de las siguientes unidades son unidades fundamentales del SI, cuáles son unidades derivadas del SI y cuáles no son del SI: Metro cuadrado. b) Kelvin. c) Litro. Gramo. e) Centímetro cúbico. f ) Metro por segundo. Tonelada. h) Mililitro. i ) Amperio. Kilogramo por metro cúbico.
2. A continuación, se reproducen unos cambios de unidades. En todos ellos hay errores. Identifícalos y corrígelos cuando sea posible: a) 250 cm3 250 000 L. b) 4 hm2 4 · 104 m. c) 0,05 cm 5 m. d) 20 m/s 1,2 km/h. e) 20 L 20 kg. 3. Un péndulo simple está formado por un hilo y una bolita de acero. Se llama período al tiempo que tarda el péndulo en realizar una oscilación completa. Una hipótesis relativa al período es que este depende de la longitud del hilo; son directamente proporcionales. Para comprobarla, se varió la longitud del hilo y se mantuvo la misma bolita. Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Longitud (m) 0,2 0,4 0,6 0,8 Período (s) 0,9 1,3 1,6 1,8 Representa los datos en una gráfica, usando el eje de ordenadas para la longitud. ¿Depende el período del péndulo de su longitud? ¿Son directamente proporcionales el período y la longitud de un péndulo? 4. Completa la tabla siguiente: MAGNITUD UNIDAD SI FÍSICA (nombre y símbolo) Volumen
OTRA UNIDAD (nombre y símbolo) Tonelada (t)
Kelvin (K) 5. Completa el siguiente cuadro: Volumen Sustancia (L) Mercurio 0,05 Alcohol Cobre 0,25 Nitrógeno 104
Masa (kg) 0,68 0,02
Densidad (g/cm3)
Densidad (kg/m3) 800
8,96 1,145
6. La cantidad de radiación que emitía el acelerador lineal de un hospital, durante una semana de diciembre de 1990, fue diez veces superior a la cantidad que debería haber emitido. La causa fue un error en la reparación de una avería. Explica a qué tipo pertenece el error en la cantidad de radiación emitida. 7. La masa del protón es 1,0073 u, la masa del neutrón es 1,0087 u y la masa del electrón es 0,0005486 u. Indica el número de cifras significativas del valor de cada una de las masas. Explica cuál de las tres masas está medida con más exactitud. 8. Al medir la masa y el volumen de varios fragmentos de roca se obtuvieron los siguientes resultados: Masa (gramos) 4 10 18 26 34 3 Volumen (cm ) 1,7 4,2 7,7 11,0 14,5 Representa los datos en una gráfica, usando el eje de ordenadas para la masa. ¿Existe alguna relación sencilla entre el volumen y la masa de las muestras? 9. Completa los huecos siguientes (utiliza factores de conversión): a) 1 g _________ kg. b) 1 m3 ________ mL. c) 1 kg/m3 _______ g/cm3. d) 1 km/h ________ m/s. 10. Ordena de menor a mayor las velocidades siguientes: a) 36 km/h. b) 22 m/s. c) 10 millas/h. d) 500 cm/s. e) 30 nudos. Datos: 1 milla terrestre 1 609 m; 1 nudo 1 milla marina/hora; 1 milla marina 1 852 m. 11. Al medir los pesos de varios prismas con un dinamómetro, el alumno no ajustó a cero el aparato de medida. Los errores cometidos, ¿a qué tipo pertenecen? ¿Por qué? 12. Para estudiar el comportamiento de un muelle, se tiró de él con una fuerza cada vez más intensa y se midió la longitud que iba teniendo el muelle. Los resultados fueron los siguientes: F (N) l (cm)
0 50
10 55
20 60
40 70
60 80
100 100
a) Representa las gráficas fuerza-longitud y fuerza-alargamiento, para ordenar la información, situando los valores de la fuerza en el eje de ordenadas. b) Interpreta las gráficas. c ¿Qué fuerza hay que aplicar para que la longitud del muelle sea 85 cm?
13. a) La masa del protón es 1,0073 u. Expresa la masa de un protón en la unidad de masa del S.I. b) El radio medio del protón es 8 · 106 Å. Exprésalo en metros, en micras (m) y en fm. c) La región central del sistema de Andrómeda está a 600 kpc de nuestra galaxia. Expresa dicha distancia en metros y en años-luz. d) La velocidad máxima del F-14 Tomcat es mach 2,34. Sabiendo que mach 1 (M 1) es la velocidad de propagación del sonido en el aire, aproximadamente, 340 m/s, calcula la velocidad máxima del avión en km/h. Datos: 1 u 1,66 · 10–24 g; 1 Å = 10–10 m; 1 parsec (pc) 3 · 1016 m; 1 kpc 103 pc; 1 año-luz 9,45 · 1015 m. 13. Expresa las cantidades siguientes en la correspondiente unidad del S.I., utilizando la notación científica cuando sea útil: a) b) c) d) e) f) g) h) i)
85 km2. 2,5 GHz. 85 mm. 0,7 h. 690 t. 125 años. 0,005 g. 10 mL. 600 nm. 14. Al medir el diámetro de un alambre de acero se obtuvieron los siguientes resultados, expresados en milímetros: 1,29; 1,32; 1,33; 1,32; 1,28; 1,31: a) ¿Cuál es el valor real? b) Calcula los errores relativos y absolutos.
15. Un aparato eléctrico tiene una potencia eléctrica de consumo constante. Se midieron, simultáneamente, la tensión eléctrica aplicada, ΔV, y la intensidad de la corriente eléctrica que circulaba por el aparato, I, y los resultados fueron los siguientes: ΔV (V) 10 20 50 100 125 I (mA) 50 25 10 5 4 Representa la gráfica tensión-intensidad (la tensión en el eje de ordenadas). ¿Qué información obtienes de la gráfica? ¿Pueden ser inversamente proporcionales la tensión eléctrica y la intensidad de la corriente? ¿Qué intensidad circula por el aparato cuando la tensión aplicada es de 70 V?