Examen 8

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 partido de tenis, la raqueta golpea una pelota que venía hacia la jugadora y la devuelve al otro campo.

   a) Describe todos los efectos que produce la fuerza de la raqueta sobre la pelota.

   b) ¿Es una fuerza de contacto o a distancia? Pon otro ejemplo de fuerza de contacto y otro de fuerza a distancia distintos de este.

   c) ¿Qué unidad del Sistema Internacional usamos para medir las fuerzas?

2. 2. (1,5 puntos)

   a) Clasifica estos materiales en elásticos, plásticos o rígidos: goma de pelo, plastilina, muelle de un bolígrafo, tiza, arcilla de modelar, lona de una cama elástica.

   b) Un muelle de un juguete se alarga 3 cm cuando tiramos de él con 6 N. ¿Cuánto se alargará con 10 N? (Supón que no se supera su límite de elasticidad).

   c) ¿Qué es el límite de elasticidad? Pon un ejemplo cotidiano en el que se supere.

3. 3. (1,5 puntos)

   Tres personas empujan un sofá apoyado en el suelo del salón (no tengas en cuenta el rozamiento). Ana empuja hacia el este con 60 N, Mario hacia el oeste con 60 N y Sara hacia el norte con 80 N.

   a) Calcula la fuerza resultante. ¿Hacia dónde se moverá el sofá?

   b) Mario se cansa y deja de empujar. Calcula la nueva resultante.

   c) Representa las fuerzas del apartado b) y su resultante (sin escala).

4. 4. (1,5 puntos)

   En la pista de hielo de Madrid Río, Marta (45 kg) y Jorge (60 kg) están quietos, uno frente al otro, con patines. Marta empuja a Jorge con una fuerza de 180 N.

   a) ¿Qué fuerza recibe Marta? Indica su módulo y sentido. ¿Qué ley lo explica?

   b) Describe qué le pasa a cada uno.

   c) ¿Quién sale con más aceleración? Calcula la aceleración de cada uno (desprecia el rozamiento).

5. 5. (1,5 puntos)

   En el laboratorio tiramos de un carrito con un dinamómetro que marca siempre 60 N (sin rozamiento) y medimos una aceleración de 3 m/s².

   a) Calcula la masa del carrito.

   b) Colocamos encima del carrito una caja de 10 kg y tiramos con la misma fuerza. ¿Cuál es ahora la aceleración?

   c) ¿Con qué fuerza habría que tirar para que el carrito con la caja volviera a tener una aceleración de 3 m/s²?

6. 6. (1 puntos)

   Lucas tiene una masa de 75 kg y está de pie en la superficie de la Tierra.

   Datos: masa de la Tierra, $5{,}97\cdot 10^{24}\ \text{kg}$; radio de la Tierra, $6{,}37\cdot 10^6\ \text{m}$; $G=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$; $g=9{,}8\ \text{N/kg}$.

   a) Calcula con la ley de la gravitación universal la fuerza con la que la Tierra atrae a Lucas. ¿Qué distancia usas y por qué?

   b) Calcula el peso de Lucas con $P=m\cdot g$ y compáralo con el resultado anterior. ¿Qué conclusión sacas?

   c) Si Lucas estuviera en un avión a 10 km de altura, ¿su peso sería mayor, menor o igual? Razónalo sin calcular.

7. 7. (1 puntos)

   Dejamos caer a la vez, desde la misma altura, una pluma y un martillo.

   a) En el aula, ¿cuál llega antes al suelo? ¿Por qué?

   b) En 1971, un astronauta del Apolo 15 repitió el experimento en la Luna, donde no hay aire. ¿Qué ocurrió? ¿Qué científico lo había predicho siglos antes?

   c) Si dejamos caer el martillo desde 1,8 m de altura en el aula, ¿cuánto tarda en llegar al suelo? (Desprecia el rozamiento con el aire para el martillo y toma $g=9{,}8\ \text{m/s}^2$).

8. 8. (1 puntos)

   La entrada de un centro cultural de Getafe tiene un escalón de 0,5 m de altura y se quiere construir una rampa para sillas de ruedas. Una persona en silla de ruedas pesa, con la silla, 800 N. Supón que no hay rozamiento.

   a) ¿Qué longitud mínima debe tener la rampa para que la fuerza necesaria para subir no supere 100 N?

   b) La normativa obliga a que las rampas sean poco empinadas, y se construye una de 8 m. ¿Qué fuerza hay que hacer ahora?

   c) ¿Ahorra trabajo (esfuerzo total) una rampa más larga? Explícalo.