Física III - Instituto Juventud

UNAM: 1032
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Guía de estudio
2014-2015
Profesor (a):
Asignatura:
M.I Canek Ortega Cano
Física III
Clave
1401
UNIDAD I. LA RELACIÓN DE LA FÍSICA CON EL ENTORNO SOCIAL
Define los siguientes conceptos:
1. Definición de la Física, su importancia en el entorno social y desarrollo tecnológico.
2. Relación de la Física con otras ciencias.
3. División de la Física para su estudio (Clasificación de la Física).
4. Metodología de la Física (Método científico).
UNIDAD II. INTERACCIÓNES MECÁNICAS. FUERZA Y MOVIMIENTO.
5. Explicar la Tercera ley de Newton
6. Explicar el concepto de fuerza. El carácter vectorial de la fuerza y la forma como se suman
(resultante y equilibrante).
7. Explicar el concepto de velocidad media.
8. Explicar el movimiento rectilíneo uniforme (gráficas y características).
9. Explicar el movimiento uniforme acelerado (gráficas y características).
10. Explicar el fenómeno de la caída libre.
11. Explica la primera ley de Newton.
12. Explica la segunda ley de Newton.
13. Explica a qué se debe el peso de un cuerpo.
14. Explica la densidad.
15. Explica el concepto de presión, presión atmosférica, presión hidrostática.
16. Explica el Principio de Arquímedes (concepto de empuje), el Principio de Pascal, La Ley de
Boyle, Charles y Gay-Lussac.
17.- Relaciona los tipos de movimiento con las gráficas que lo representan.
I.- Movimiento rectilíneo uniforme.
II.- Movimiento uniformemente acelerado.
1
18.- El esquema muestra un andamio de pintor en equilibrio mecánico. La persona en medio de
ella pesa 350 N, y las tensiones en cada cuerda son de 400 N ¿Cuál es el peso del andamio?
400 N
400 N
Peso del Pintor = 250 N
Peso del andamio =?
A) 550 N
B) 50 N
C) 800 N
D) 450 N
19.- Calcular las componentes x, y, la Resultante y/o el ángulo según sea el caso.
Respuesta. a) x=1.53m, y=1.29m, θ=140º b) x=2.41m, y=3.19m, θ=53º c) θ=79º, 0=101º, R=4.6 m
20.- Un niño jala un trineo con una cuerda aplicando una fuerza de 60 N. La cuerda forma un
ángulo de 40º respecto al piso.
Calcular:
a) La componente horizontal (Fx) que tiende a poner en movimiento al trineo en dirección paralela
al piso.
b) La fuerza que tiende a levantar verticalmente al trineo (Fy).
Respuesta. a) Fx = 46 N b) Fy = 39 N
21.- ¿Cuánta aceleración tiene un Jumbo 747 con 3000 gr de masa, al despegar, cuando el
empuje de sus cuatro motores es 30 N?
2
A) 100
B) 10
C) 100
D) 3
22.- Un automóvil tarda 10 segundos en pasar de Vi=0 a Vf = 30
con una aceleración
aproximadamente constante. Si deseas calcular la distancia recorrida con la ecuación d = at2,
¿Que valor usas de a?
A) 10
B) 3
C) -10
D) 10
23.- Un automóvil se mueve siguiendo una trayectoria rectilínea con una velocidad constante,
recorriendo 180 km cada 5400 segundos. ¿Cuál es la rapidez con la que se mueve?
A) 240
B) 180
C) 120
D) 60
24.- Un niño deja caer una pelota desde una ventana que está a 60m de altura sobre el suelo.
Calcular el tiempo que tarda en caer y la velocidad con que choca contra el suelo.
a) t = 3.5 h, Vf = 34.6 m/s
b) t = 3.5 s, Vf = 34.3 m/s
c) t = 3 s, Vf = 34 km/s
d) t = 4s, Vf
= 40 m/s
25. - La siguiente figura corresponde a la gráfica de posición contra tiempo de un automóvil.
Con base a la grafica determina:
 La velocidad del auto en el intervalo de 0 a 12 segundos.
 El tiempo total en el que el auto estuvo en reposo.
26.- La siguiente figura corresponde a la gráfica de velocidad contra tiempo de un objeto.
3
Determina:
 La aceleración en el intervalo que va desde 0 hasta 4 segundos.
 La aceleración en el intervalo que va desde 4 hasta 7 segundos.
27.- ¿Cuál es la presión que recibe un liquido encerrado en un depósito, si se le aplica una fuerza
de 54 N por medio de un émbolo cuya área es de 0.06 m2?
A) 90000 Pa.
B) 90 Pa.
C) 900 Pa.
D) 9000 Pa.
28.- Un gas se mantiene a temperatura constante y bajo una presión inicial de 450 mm de hg,
ocupando un volumen de 50 cm3. ¿Cuál será la nueva presión para que el gas ocupe un volumen
de 30 cm3?
A) 900 mm de Hg
B) 750 mm de Hg
C) 270 mm de Hg
D) 2700 mm de Hg
UNIDAD III. INTERACCIONES TÉRMICAS, PROCESOS TERMODINÁMICOS Y MÁQUINAS
TÉRMICAS.
29. Explica el concepto de trabajo mecánico, energía mecánica y conservación de la energía
mecánica.
30. Explica la relación del trabajo con el aumento de temperatura de una masa de agua.
31. Explica otras formas de energía. Energía solar, su medida y su transformación.
32. Explica el concepto de temperatura, calor, calor específico.
33. Explica cada una de las formas de transmisión del calor.
34. Explica el fenómeno de dilatación.
35. Explica lo que le puede pasar a un cuerpo cuando gana calor.
36. Explica el equilibrio térmico, la primera y segunda ley de la termodinámica.
37. Explica qué es una máquina térmica y su eficiencia.
38.- Un cuerpo cuyo peso es de 50 N lleva una velocidad de 12 m/s ¿Cuál es su energía cinética?
(Considere g=10 m/s2).
A) 750 Joules
B) 360 Joules
4
C) 300 Joules
D) 720 Joules
39.- Un objeto desarrolla un trabajo de 600 Joules, ¿cuál es la fuerza con la que se jala al recorrer
8 m?
Respuesta. 75 N.
40.- ¿Cuál es la energía cinética de un balón de futbol de 460 gr, si lleva una velocidad de 15 m/s
?
Respuesta. 51.75 J
41. Calcular la masa en kg y gr de una piedra, si se eleva a una altura de 2 m y tiene una Energía
Potencial de 49 J.
Respuesta. 2.5 Kg, 2500 g.
42.- El punto de fusión de la plata es 1763.6 °F ¿Cuál es el punto de fusión de la plata en Celsius?
A) 980 °C
B) 975 °C
C) 962 °C
D) 1000 °C
43.- ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a 350 gr. de agua para elevar su temperatura de 25°C
a 60°C?
A) 1225 cal
B) 122500 cal
C) 1225 cal
D) 12.25 kcal
44.- A 400 gr. de una sustancia se le aplican 13020 cal para elevar su temperatura de 50 °C a 200
°C ¿Cuál es la sustancia?
A) Hierro (C e = 0.113)
B) Cobre (C e = 0.093)
D) Mercurio (C e = 0.033)
C) Aluminio (C e = 0.217)
45.- ¿Cuál es la eficiencia de una máquina térmica a la cual se le suministran 150 cal de calor de
entrada para obtener 60 cal de calor de salida?
A) 10%
B) 80%
C) 40%
D) 60%
UNIDAD IV. INTERACCIONES ELÉCTRICAS Y MAGNÉTICAS. FENOMENOS LUMINOSOS.
46. Explica por qué se puede electrizar un cuerpo.
47. Explica cada una de las formas de electrización de un cuerpo.
48. Enuncia la ley de Coulomb.
49. Explica los siguientes conceptos: voltaje, resistencia, intensidad de corriente, potencia
eléctrica, circuito eléctrico. ¿Cuál es la ley de Ohm?.
50. Qué importancia tiene el uso de fuentes alternas de energía
51. Dibujar los diferentes campos eléctricos.
52. Explicar a qué se debe el Campo magnético terrestre.
53. Qué es la inducción electromagnética.
54. Explicar el experimento de Faraday
55. Qué es una onda electromagnética.
56. Qué es el efecto fotoeléctrico.
57.- Para que un material eléctrico sea un buen aislante se requiere que su ______ sea muy
grande.
5
A) Voltaje
B) Campo eléctrico
C) Corriente
D) Resistencia eléctrica
E) Potencia
58.- En el circuito eléctrico se muestran 3 focos iguales conectados a una pila. Si se funde el
filamento del foco 1 ¿Qué sucede con los focos restantes?
A)
B)
C)
D)
E)
Se apaga el foco 2 y el foco 3.
Se apaga el foco 2 y el foco 3 permanece sin cambio.
Permanece encendido el foco 2 y el foco 3 se apaga.
Permanecen encendidos los focos 2 y 3.
Se apaga el foco 2 y el foco 3 brilla más que antes.
59.- Siete focos de navidad con una resistencia de 30 Ω cada uno, se conecta en serie con un
voltaje de 90 V. Realizar:
a) El dibujo del circuito
b) Calcular la resistencia equivalente del circuito.
60.- Cuando dos objetos cargados eléctricamente se acercan existe una fuerza eléctrica entre
ellos; para que esta fuerza sea repulsiva las cargas deben ser de:
A) Igual tamaño
E) Signos iguales
B) Masas iguales
C) Masas diferentes
D) Signos contrarios
61.- ¿Qué pasa con la fuerza de atracción entre dos cuerpos cargados eléctricamente con signos
contrarios, si la distancia entre ellos aumenta?
A) Aumenta
B) Disminuye
D) Mayor para la carga positiva
C) Igual
E) Menor para la carga negativa
62.- Determinar el valor de la fuerza eléctrica entre dos cargas cuyos valores son:
q1= - 5 x 10-6 C y q2= - 4x10-6 C, al estar separadas en el vacío con una distancia de 0.2 m.
A) 45 N
B) 9 N
C) 4.5 N
D) 90 N
E) 25 N
63.- Determinar el valor de la intensidad del campo eléctrico en un punto donde se coloca una
carga de prueba de 7x 10 -6 C, la cual recibe una fuerza eléctrica vertical hacia arriba de 5x10-3 N.
A) 71.4 N/C
B) 714 N/C
C) 7.14 x 103 N/C
D) 0.71 N/C
E) 74 N/C
64.- Calcular la potencia eléctrica de una plancha cuya resistencia es de 500 Ω al conectarse a
una diferencia de potencial de 120 V.
6
A) 25.8 W
B) 30 W
C) 28.8 W
D) 60 W
E) 1000 W
65.- Se define como la región del espacio donde actúan las líneas de fuerza generadas por un
imán.
A) Campo de fuerza
D) Campo de luz
B) Campo eléctrico
C) Campo magnético
E) Campo Invisible
66.- ¿Qué sucede cuando se hace circular una corriente por un conductor?
A) La energía cinética de los electrones aumenta si la resistencia del conductor es grande.
B) Los protones en movimiento crean una corriente a través del conductor
C) La corriente que circula por el conductor será inversamente proporcional al voltaje
D) Se presenta un campo magnético en el espacio que rodea al conductor.
E) La aguja de una brújula cercana permanece estática.
67.- Determinar la inducción magnética (campo magnético) en el aire, en un punto a 8 cm de un
conductor recto por el que circula una intensidad de corriente de 8 A:
A) 0.02 T
B) 2 x 10-5 T
C) 0.0002 T
D) 2 X 10-7 T
68.- Orested realizó un experimento en el cual hizo pasar una corriente a través de un hilo
conductor, colocó una brújula debajo de él y observó que la aguja se desviaba, esto se debe a que
se genera:
A) Un campo eléctrico
B) Un campo magnético
C) Una corriente eléctrica
D) Una diferencia de potencial
69.- Se conecta un conductor eléctrico a un galvanómetro, al acercarlo y alejarlo de un imán la
aguja del aparato se mueve, mediante esta interacción se genera:
A) Un campo eléctrico
B) Un campo magnético
C) Una corriente eléctrica
D) Una onda electromagnética
70.- ¿Qué sucede cuando se hace circular una corriente por un conductor?
A) La energía cinética de los electrones aumenta si la resistencia del conductor es grande.
B) Los protones en movimiento crean una corriente a través del conductor
C) La corriente que circula por el conductor será inversamente proporcional al voltaje
D) Se presenta un campo magnético en el espacio que rodea al conductor.
71.- El valor de la intensidad de la corriente generada por inducción electromagnética, dependerá
fundamentalmente de la:
A) Fuente de voltaje
B) Potencia eléctrica
C) Longitud del conductor
D) Intensidad del campo magnético
7
72.- En el circuito que se muestra, las cuatro lámparas son idénticas, si se funde el foco 3, el brillo
del foco 4…
A) Se apaga
B) Aumenta
C) Disminuye
D) No cambia
73.- Si dos piedras pequeñas caen al mismo tiempo en un depósito con agua, se generan dos
trenes de ondas circulares que, al coincidir en una misma región, presentan el fenómeno de la
A) Reflexión
B) Refracción
C) Polarización
D) Interferencia
UNIDAD V. ESTRUCTURA DE LA MATERIA.
74.- De acuerdo con su origen etimológico, la palabra átomo resulta incorrecta en la actualidad,
esto debido a que:
A) Es partícula indivisible
B) El átomo se puede dividir
C) Significa partícula diminuta
D) Molécula es más apropiada
75.- Teoría que se contraponía a la idea de cuatro elementos constitutivos de toda la materia y
que fue sustentada desde la época de los griegos:
A) Atómica
B) Molecular
C) Mecanicista
D) De partículas
76.- Es uno de sus postulados afirma que en cada sustancia existen proporciones definidas, por
números enteros, de los elementos que conforman un compuesto:
A) J. Dalton
B) A. Lavoisier
C) J. Priestley
D) A. Avogadro
77.- Una de las evidencias experimentales que sustentaron el modelo del átomo de Joseph
Thomson fue:
A) La ruptura del núcleo de átomos
B) La existencia de los neutrones en el núcleo
C) La desviación del electrón en campos electromagnéticos.
D) El orden en la distribución de electrones por niveles de energía
78.- El mecanismo por el cual es posible la generación de grandes cantidades de energía
luminosa y calorífica en el Sol, es conocido como:
A) Fisión nuclear
B) Fusión Nuclear
8
C) Quema de hidrogeno
D) Desintegración nuclear
79.- Una de las evidencias fundamentales que suponen el origen del Universo a partir de una gran
explosión, mejor conocida como Big Bang, es el hecho de que:
A) Las galaxias se alejan unas de otras
B) Existe presencia de una gran fuerza central
C) Existe un gran hoyo negro en el centro de nuestra galaxia
D) La densidad de la materia en los hoyos negros es muy alta
80.- En proceso de fisión nuclear, el núcleo pesado:
a) Absorbe neutrones y b) Se divide en núcleos c) Absorbe electrones
pasa a ser un núcleo más más ligeros
pesado
d)Absorbe protones
81.- Explica y dibujas los modelos atómicos.
82.- Explica el significado de la radioactividad.
83.- El modelo de Thompson establece que:
A) Los electrones son cargas negativas que se encuentran incrustados en la esfera atómica,
siendo el átomo eléctricamente neutro ya que tiene igual número de protones.
B) Los átomos del mismo tipo tienen masa y propiedades iguales.
C) Los electrones se encuentran en regiones específicas a diferentes distancias del núcleo,
vibrando alrededor de éste como lo hacen los planetas alrededor del Sol.
D) Hay un átomo distinto para cada elemento cuyas masas y tamaños son diferentes, que se
pueden combinar en diferentes proporciones para formar más de un compuesto.
84.- Fue el científico quién bombardeó con partículas alfa láminas de oro, interpretando que un
átomo está formado por un núcleo pesado con carga positiva.
A) Thompson
B) Pauli
C) Bohr
D) Rutherford
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