Examen 4

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)

   Clasifica estas fuerzas en de contacto o a distancia y, para las que actúan a distancia, indica si son gravitatorias, eléctricas o magnéticas:

   a) El rozamiento que frena un patinete.

   b) El peso de un libro.

   c) La fuerza con la que un imán de nevera se queda pegado a la puerta.

   d) La fuerza con la que un globo frotado atrae trocitos de papel.

   e) La fuerza que hace una cuerda al tirar de un cubo.

   f) La atracción entre la Tierra y la Luna.

2. 2. (1,5 puntos)

   Dentro de una báscula de baño hay un muelle de constante $k = 30\,000\ \text{N/m}$ que se comprime cuando nos subimos.

   a) Si se sube una persona que pesa 600 N, ¿cuánto se comprime el muelle?

   b) Otra persona hace que el muelle se comprima 2,5 cm. ¿Cuánto pesa?

   c) La báscula mide en realidad una fuerza (en newtons), pero la pantalla muestra kilogramos. ¿Qué tiene que hacer la báscula para pasar de una cosa a otra? ¿Marcaría bien en la Luna?

3. 3. (1,5 puntos)

   Un globo aerostático sobre Aranjuez recibe un empuje del aire de 9500 N hacia arriba. Su peso total es de 8800 N y el viento lo empuja con 400 N horizontalmente hacia el este.

   a) Calcula la resultante de las fuerzas verticales.

   b) Calcula el módulo de la fuerza resultante total.

   c) Describe hacia dónde actúa. ¿El globo tiende a subir o a bajar?

4. 4. (1,5 puntos)

   a) Haces una torre con fichas de damas y das un golpe rápido y horizontal con una regla a la ficha de abajo. Esa ficha sale disparada y el resto de la torre baja sin caerse. Explícalo con el principio de inercia.

   b) En un camión de mudanzas, los muebles y las cajas tienen que ir bien atados. ¿Qué le pasaría a una caja suelta si el camión frena bruscamente? ¿Por qué?

   c) Al centrifugar, la lavadora hace girar muy deprisa el tambor y el agua sale de la ropa por los agujeros. ¿Hay una fuerza que empuje el agua hacia fuera? Explícalo.

5. 5. (1,5 puntos)

   Un ascensor de 500 kg arranca hacia arriba. El cable tira de él con una fuerza de 5400 N. Toma $g=9{,}8\ \text{N/kg}$.

   a) Calcula el peso del ascensor.

   b) Dibuja las fuerzas que actúan sobre el ascensor y calcula la fuerza resultante.

   c) Calcula la aceleración con la que arranca.

   d) Cuando ya sube con velocidad constante, ¿con qué fuerza tira el cable? Razónalo.

6. 6. (1 puntos)

   Marte gira alrededor del Sol a una distancia media aproximada de $2{,}28\cdot 10^{11}\ \text{m}$.

   Datos: masa del Sol, $1{,}99\cdot 10^{30}\ \text{kg}$; masa de Marte, $6{,}42\cdot 10^{23}\ \text{kg}$; $G=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$.

   a) Calcula la fuerza con la que el Sol atrae a Marte.

   b) ¿Es una fuerza atractiva o repulsiva? ¿Es de contacto o a distancia?

   c) Si de repente desapareciera esa fuerza, ¿cómo se movería Marte? ¿Qué ley lo explica?

7. 7. (1 puntos)

   Una astronauta tiene una masa de 65 kg. Toma $g_\text{Tierra}=9{,}8\ \text{N/kg}$ y $g_\text{Luna}=1{,}6\ \text{N/kg}$ (aproximado).

   a) ¿Qué diferencia hay entre masa y peso? Indica la unidad de cada uno en el SI.

   b) Calcula su peso en la Tierra y en la Luna.

   c) ¿Cuál es su masa en la Luna? ¿Por qué en la Luna puede saltar mucho más alto?

8. 8. (1 puntos)

   a) Explica cómo se distinguen las palancas de primer, segundo y tercer género según la posición del punto de apoyo, la fuerza y la resistencia.

   b) Clasifica estas palancas: tijeras, carretilla, pinzas de cocina, cascanueces, balancín, caña de pescar.

   c) ¿Qué género de palanca nunca permite ahorrar fuerza? ¿Para qué se usa entonces?