jueves, 6 de marzo de 2014

SOLUCIÓN EXAMEN CINEMÁTICA 4ESO CURSO 13-14


1.       Indica por qué son falsas las siguientes aseveraciones. [0,5 cada correcta, 0,5 expresión]
a.       Los Sistemas de Referencia se clasifican en Inerciales, los que tienen inercia, es decir masa, y No Inerciales los que no la tienen.
b.       Si una persona sale de su casa, primero va a por el pan, luego se dirige a por el periódico y luego regresa a casa, la trayectoria es cero y el desplazamiento negativo.
La primera, un Sistema de Referencia no tiene Inercia, la inercia la tienen los objetos, (se puede asumir que es la masa). Un sistema Inercial es aquel que se desplaza a velocidad constante. Uno no inercial es el que se mueve acelerando.
La segunda está completamente equivocada, el desplazamiento es la distancia entre el punto de partida y el punto final, y sería cero. Y la trayectoria es el espacio total recorrido, que en este caso será la suma de los recorridos intermedios.
2.       Dos ruedas iguales están girando en dos bicicletas cada una a distinto ritmo. Una de ellas tiene una frecuencia de 2 HZ, y la otra 0,75Hz. ¿Cuál de las dos gira más rápida? ¿Por qué?[0,5 cada respuesta correcta; 0,5 redacción]
La primera gira más rápido porque da dos vueltas en un segundo. La otra gira en un segundo sólo tres cuartos de vuelta.


3.       Interpreta las siguientes ecuaciones del movimiento e indica qué tipo de movimiento tiene lugar, parte de la idea de que se trata de movimiento rectilíneos:  [0,5 cada ecuación completa]

a.       S= 20+ 10·t + 4t2
b.       S=10 +3·t

Corresponden a la primera ecuación del movimiento: S=S0 + V0·t + ½ at2 Por comparación con a y b:
               a: 20=s0; 10=V0; 8=a Es un MRUA porque hay aceleración.
               B: 10=s0; 3=V0. Es un MRU porque no hay aceleración.

4. De lo alto de un acantilado de 250 metros de altura cae una roca, ¿cuánto tiempo tarda en llegar hasta el mar? ¿Con qué velocidad llega? [0,5 croquis; 0,5 uso de unidades; 0,5 despeje antes de sustituir; 0,5 cada resultado correcto]

Planteamos las ecuaciones del movimiento, de rojo las incógnitas:
S=S0 + V0·t + ½ gt2                               V=V0+gt
Eliminamos las cantidades que son cero: 0=S0 + ½ gt2                V= gt
Calculamos primero el tiempo, y luego la velocidad con la que llega al mar.
-S0 = ½ gt2                             t=RAIZ(-2·S0 /g)=RAIZ(-2*250m/(-9.8m/s2))=7.14 s
V=gt=-9.8m/s2·7.14s=  - 69.97 m/s


5.       Interpreta esta gráfica correspondiente al movimiento de un objeto. Debes indicar el tipo de movimiento de cada tramo, y señalar el espacio total recorrido.   [0,5 tipos de movimiento; 0,5 espacio total recorrido] 
Primer tramo AB, la velocidad está aumentando desde el valor cero. Está acelerando el móvil. Es un MRUA. En el tramo BC la velocidad se mantiene, es un MRU. En el tramo CD también se mantiene pero es negativa, es un MRU pero el sentido del movimiento se ha invertido respecto al anterior.

6.       Se mide la posición de un objeto a lo largo de un recorrido en línea recta anotando el tiempo de paso. Los valores resultantes están en la siguiente tabla. Calcula la velocidad en cada punto. [1 Correcto, 0,5 un fallo; 0 en otro caso]
Tiempo (s)
Posición (m)
Velocidad (m/s)
0
0
No se puede
2
1
½=0.5
4
4
3/2=1.5
6
9
5/2=2.5
8
16
7/2=3.5

Para hacer los cálculo comparamos `posición y tiempo con lo que marcaba en el punto anterior. Por eso no puedo calcularla en el primer punto, porque no hay otro anterior a él. La ecuación a utilizar es v=(Sfinal-Sinicial)/(tfinal-tinicial)

7.       La aguja horaria de un reloj mide 1 cm. Calcula la velocidad angular de la aguja y la velocidad lineal de su extremo. Suponer que el reloj funciona correctamente. [0,5 la velocidades angulares, 0,5 las lineales]

La aguja horaria tarda 12 horas en dar una vuelta completa. Por tanto su período es T=12h
W=2π/T=2π/(12*3600 s)=1.45·10-4rad/s

V=w·R=1.45·10-4rad/s·0.01 m=1.45·10-6m/s

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