Examen 1

Hazlo en papel, sin mirar los apuntes, en unos 50 minutos. Cuando termines, pulsa «He terminado» para ver las soluciones y ponerte la nota.

1. 1. (1 puntos)

   En un dibujo a escala ($1\ \text{cm} \leftrightarrow 20\ \text{N}$) aparecen estas fuerzas:

   • $\vec F_1$: flecha de 3,5 cm, vertical y hacia abajo, que sale del centro de una lámpara.
   • $\vec F_2$: flecha de 2,2 cm, horizontal y hacia la izquierda, aplicada en el tirador de una puerta.

   a) Calcula el módulo de cada fuerza.

   b) Describe $\vec F_1$ con sus cuatro elementos.

   c) ¿Cuánto debería medir en ese dibujo una fuerza de 130 N?

2. 2. (1,5 puntos)

   Queremos fabricar un dinamómetro que mida fuerzas de 0 a 5 N con un muelle de constante $k = 25\ \text{N/m}$ que mide 8 cm sin estirar.

   a) ¿Cuánto se alarga el muelle con la fuerza máxima de 5 N?

   b) ¿Qué longitud mínima debe tener el tubo transparente donde va el muelle?

   c) ¿Cada cuántos centímetros hay que poner las marcas de 1 N en la escala? ¿Y si queremos marcar también cada 0,5 N?

3. 3. (1,5 puntos)

   Hugo tira de su carrito de juguete hacia delante con una fuerza de 25 N y el rozamiento hace 10 N hacia atrás.

   a) ¿Cuál es la resultante?

   b) Su hermana Inés quiere ayudarle empujando el carrito en la misma dirección. ¿Con qué fuerza y en qué sentido debe empujar para que la resultante sea de 40 N hacia delante?

   c) En vez de eso, Inés tira de una cuerda perpendicular a la de Hugo con 20 N (y el rozamiento sigue siendo 10 N hacia atrás). ¿Cuánto vale ahora la resultante?

4. 4. (1,5 puntos)

   a) Enuncia la tercera ley de Newton (principio de acción y reacción).

   b) Explica con ella cada una de estas situaciones, indicando la fuerza de acción y la de reacción y sobre qué cuerpo actúa cada una:

   • Al caminar avanzas hacia delante.
   • Al nadar, empujas el agua hacia atrás con los brazos.
   • Un cohete despega.

   c) Si la acción y la reacción son iguales y opuestas, ¿por qué no se anulan?

5. 5. (1,5 puntos)

   En una práctica, tiramos siempre del mismo carrito con distintas fuerzas y medimos su aceleración. La gráfica muestra las medidas y la recta de tendencia.

   a) ¿Qué relación hay entre la fuerza y la aceleración? ¿Qué ley de Newton comprueba esta práctica?

   b) Calcula la masa del carrito usando la recta.

   c) ¿Qué aceleración tendría el carrito si tirásemos con 2,5 N?

6. 6. (1 puntos)

   Di si son verdaderas o falsas estas afirmaciones y corrige las falsas:

   a) La fuerza de gravedad solo existe en la Tierra; en el espacio no hay gravedad.

   b) La fuerza gravitatoria entre dos cuerpos puede ser atractiva o repulsiva.

   c) La Tierra atrae a la Luna con más fuerza que la Luna a la Tierra, porque la Tierra tiene más masa.

   d) Si dos cuerpos se alejan, la fuerza con la que se atraen disminuye.

   e) Todos los cuerpos con masa se atraen entre sí.

7. 7. (1 puntos)

   Colgamos una bolsa de un dinamómetro y marca 14,7 N. Toma $g_\text{Tierra}=9{,}8\ \text{N/kg}$ y $g_\text{Júpiter}\approx 24{,}8\ \text{N/kg}$.

   a) ¿Qué magnitud mide el dinamómetro? Calcula la masa de la bolsa.

   b) ¿Qué marcaría el mismo dinamómetro con la misma bolsa en Júpiter?

   c) ¿Y qué marcaría una balanza de platillos en Júpiter? Razónalo.

8. 8. (1 puntos)

   Unas tijeras de podar tienen el eje entre las cuchillas y los mangos. Para cortar una rama hace falta una fuerza de 300 N, aplicada a 2 cm del eje. Una jardinera puede hacer, como mucho, 40 N con la mano.

   a) ¿De qué género son estas tijeras como palanca?

   b) ¿A qué distancia mínima del eje tiene que agarrar los mangos para poder cortar la rama?

   c) ¿Por qué conviene meter la rama lo más cerca posible del eje de las tijeras?