Examen 9

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)

   Una fuerza puede cambiar el valor de la velocidad (rapidez), su dirección, o las dos cosas. Indica qué cambia en cada caso y explícalo:

   a) Empujas un carro del supermercado que estaba parado.

   b) Un coche da una vuelta a la rotonda de Atocha manteniendo siempre 30 km/h en el velocímetro.

   c) Lanzas una pelota hacia arriba y el peso la va frenando.

   d) Un jugador de pádel golpea de lado la pelota y la desvía, mientras esta sigue igual de rápida.

2. 2. (1,5 puntos)

   Un muelle tiene una constante elástica $k = 75\ \text{N/m}$ y mide 12 cm sin estirar.

   a) Si le colgamos un objeto que tira de él con 1,5 N, ¿cuánto se alarga? ¿Cuál será su longitud?

   b) ¿Qué fuerza hay que aplicarle para que mida 20 cm?

   c) ¿Qué le puede pasar al muelle si le aplicamos una fuerza muy grande? ¿Cómo se llama ese límite?

3. 3. (1,5 puntos)

   Sobre una caja que está en el suelo actúan cuatro fuerzas: 50 N hacia la derecha (un empujón), 20 N hacia la izquierda (el rozamiento), 30 N hacia abajo (el peso) y 30 N hacia arriba (la fuerza del suelo).

   a) Dibuja las cuatro fuerzas sobre la caja.

   b) Calcula la fuerza resultante vertical y la horizontal. ¿Cuál es la resultante total?

   c) ¿Qué fuerza habría que añadir para que la resultante fuera nula?

4. 4. (1,5 puntos)

   Una jinete va al galope y, de repente, el caballo se para en seco delante de un obstáculo. La jinete sale despedida hacia delante, por encima de la cabeza del caballo.

   a) Enuncia la primera ley de Newton (principio de inercia).

   b) Explica con ella por qué la jinete sale despedida hacia delante. ¿Hay alguna fuerza que la empuje hacia delante?

   c) En las montañas rusas, cada vagón lleva una barra que sujeta a los pasajeros. ¿Para qué sirve si el vagón frena bruscamente? Explícalo con la misma ley.

5. 5. (1,5 puntos)

   En el lago de la Casa de Campo, una barca de remos de 300 kg (con los remeros) acelera a 0,8 m/s².

   a) ¿Qué fuerza resultante actúa sobre la barca?

   b) Suben dos amigos más y la masa total pasa a 400 kg. Si los remeros hacen la misma fuerza resultante, ¿qué aceleración tendrá ahora?

   c) ¿Qué fuerza resultante necesitarían para volver a acelerar a 0,8 m/s²?

   d) Completa: si se duplica la fuerza resultante sobre un cuerpo, su aceleración ____; si se duplica la masa y la fuerza no cambia, la aceleración ____.

6. 6. (1 puntos)

   Irene (55 kg) y Pedro (70 kg) están sentados en un banco, con sus centros a 0,8 m de distancia.

   a) Escribe la ley de la gravitación universal y explica qué representa cada letra.

   b) Calcula la fuerza gravitatoria con la que se atraen. Dato: $G=6{,}67\cdot 10^{-11}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$.

   c) ¿Por qué no notamos que nos atraemos con otras personas, pero sí notamos la atracción de la Tierra?

7. 7. (1 puntos)

   En una excursión a la sierra, Clara deja caer una piedra a un pozo y cronometra 1,5 s hasta que la piedra llega al fondo. Desprecia el rozamiento con el aire (y el tiempo que tarda el sonido en subir). Toma $g=9{,}8\ \text{m/s}^2$.

   a) Calcula la profundidad del pozo.

   b) ¿Con qué velocidad choca la piedra contra el fondo?

   c) Si la piedra tardase el doble (3 s), ¿el pozo sería el doble de profundo? Razónalo.

8. 8. (1 puntos)

   En una casa de pueblo hay que subir un cubo de agua que pesa 200 N desde un patio.

   a) Si se usa una polea fija, ¿qué fuerza hay que hacer para subir el cubo? ¿Qué ventaja tiene entonces usarla?

   b) Si se usa una polea móvil, ¿qué fuerza hay que hacer? ¿Qué inconveniente tiene?

   c) Dibuja un esquema de cada polea indicando la fuerza y la resistencia.