1. Haz el siguiente cambio de
unidades: 56 Julios a calorías, y 37 calorías a julios.
2. ¿Qué condición mínima debe de haber
para que un cuerpo ceda calor a otro?
El factor de
conversión es 1cal=4,18Jul
Por tanto 56
J·1cal/4,18Jul=13,4 cal
37cal·4,18J/1cal=154.66
jul
3. Una nube viaja por el cielo
moviéndose por la acción del viento. Por otra parte, una persona está viéndola
moverse tumbada sobre el césped del parque. Y además, un niño encima del
tobogán está viendo en el parque a esa persona tumbada. ¿Qué tipo de energía
tienen la nube, la persona tumbada y el niño? Explica por qué.
La
nube al estar moviéndose tiene energía cinética, y al estar a una determinada
altura potencial. El niño en el tobogán, si no se mueve, pero al estar allí
subido, tendría potencial. LA persona tumbada no tendría ninguna energía.
4. Describe como es la transmisión de
energía calorífica entre dos cuerpos en contacto térmico conocida por radiación.
Del
cuerpo caliente saldrían ondas, o rayos, que se dirigen hacia e frío
calentándolo. No hace falta un medio de propagación de los rayos, se puede
hacer en el vacío.
5. Indica cómo y cuándo es posible que se
produzcan las siguientes situaciones al mezclar café caliente a 60ºC con leche
fría a 15ºC.
a. La mezcla resultante termina a
70ºC.
b. La mezcla resultante termina a
20ºC.
c. La mezcla resultante termina a
50ºC.
La temperatura de
la mezcla resultante debe necesariamente terminar en un punto intermedio entre
las dos de comienzo. Por tanto la (a) es imposible. Para las otras dos, depende
de las cantidades relativas de café calient o leche fría, así por ejemplo para
(b) había más leche que café.
6. Las diferentes fuentes de energía,
da igual renovables que no, acaban produciendo un tipo de energía versátil que
podemos transportar fácilmente, ¿cuál es? ¿Cómo accionan al generador? Puedes
servirte de un ejemplo, recuerda que trajimos un generador a clase.
B) Por cierto, qué partes principales
tenía el generador.
La
energía versátil no es otra que la eléctrica. Se trata de hacer mover al
generador de corriente, para ello la fuente de energía, (la que sea), hará
girar unas palas o turbinas, que provocarán un giro del bobinado de cobre del
generador.
El
generador tiene como partes: bobina de cobre, imanes, armadura.
7. Un elemento conductor transporta a
su través cargas eléctricas de forma tal que cada 5 segundos le atraviesan 10
trillones de electrones, (carga del electrón 1’6·10-19C. Calcula la
intensidad de la corriente eléctrica.
¿Cuántos tipos de materiales hay, y
cita su nombre, en cuanto a su comportamiento respecto al paso de la corriente
eléctrica?
Hay dos tipos de
materiales: conductores y aislantes. Estos últimos no permiten el paso de
cargas eléctricas a su través.
En cuanto a los
cálculos numéricos, debemos saber que la I=Q/t, y que debemos conocer la carga
total que pasa por el conductor. Sabemos que son 10 trillones de electrones, y
que cada uno transporta una carga 1’6·10-19C. Por tanto:
Q=N·q=10·1018·1’6·10-19C=1,6C
I=Q/t=1,6C/5s=3,2
Amperios.
8. Un circuito tiene un generador de
20 voltios, consta de una resistencia de 1000 ohmios. ¿Qué diferencia de
potencial hay en la resistencia? ¿Qué intensidad de corriente la atraviesa?
Dibuja el circuito, incluyendo un polímetro para medir el voltaje de la
resistencia.
Al
haber una única resistencia, la diferencia de potencial en la resistencia será
la del generador, es decir 20V. Aplicamos la Ley de Ohm para calcular lo que
nos piden:
V=I·R
I=V/R=20V/1000Ω=0.02 Amperios.
9. ¿Cuáles son los elementos estáticos
de los circuitos? Dibuja su símbolo.
En la pizarra hay una resistencia
junto con la clave, ¿qué valor tiene la resistencia?
Los elementos
estáticos estudiados son las resistencias, los generadores y los condensadores.
LA resistencia
valía 200.000 ohmios.
EXAMEN 2
1. Define energía y cita sus dos
principales unidades, escribiendo el factor de conversión que hay entre ellas.
Energía es la
capacidad de un cuerpo para producir cambios. Sus dos principales unidades son
los julios y las calorías, de forma que 1cal=4,18Jul
3. ¿Señala los puntos de la montaña
rusa donde debería haber más energía potencial y más energía cinética? Di el
por qué.
Habrá
más energía potencial en los puntos más altos: el A y el E, y más energía
cinética donde vaya más deprisa: el B, (se acepta también el D).
3. Describe el funcionamiento del
radiador para poder calentar el aula en invierno, no olvides citar el mecanismo
de transmisión de calor implicado.
Se produce por
convección, el radiador calienta el aire que está junto a él, de forma que se
dilata el aire, pierde densidad, y por tanto asciende hacia el techo. El
espacio que ha dejado es ocupado por más aire, pero frío.
Una vez en el
techo, se va enfriando, y vuelve a aumentar su densidad, entonces desciende
hacia el suelo, y poco a poco se dirigirá hacia el radiador, dónde volverá a
ser calentado y empezará de nuevo el ciclo.
5. Indica cómo y cuándo es posible que
se produzcan las siguientes situaciones al mezclar sopa caliente a 800ºC y agua
fría de la nevera a 5ºC
a. La mezcla resultante termina a
70ºC.
b. La mezcla resultante termina a
20ºC.
c. La mezcla resultante termina a 0ºC.
La temperatura de
la mezcla resultante debe necesariamente terminar en un punto intermedio entre
las dos de comienzo. Por tanto la (c) es imposible. Para las otras dos, depende
de las cantidades relativas de sopa caliente o agua fría, así por ejemplo para
(b) había más agua que sopa.
7. Un elemento conductor transporta a
su través cargas eléctricas de forma tal que cada 8 segundos le atraviesan 4
trillones de electrones, (carga del electrón 1’6·10-19C. Calcula la intensidad
de la corriente eléctrica.
¿Qué magnitud física está relacionada
con los obstáculos que tienen que sortear los electrones en el conductor?
La magnitud física
es la resistencia.
En cuanto a los
cálculos numéricos, debemos saber que la I=Q/t, y que debemos conocer la carga
total que pasa por el conductor. Sabemos que son 4 trillones de electrones, y
que cada uno transporta una carga 1’6·10-19C. Por tanto:
Q=N·q=4·1018·1’6·10-19C=0’64
C
I=Q/t=0,64C/8s=0’08
Amperios.
8. Un circuito tiene un generador de
80 voltios, consta de una resistencia desconocida. ¿Qué diferencia de potencial
hay en la resistencia? ¿Qué valor tiene la resistencia si sabemos que la
atraviesa 1,2 A? Dibuja el circuito, incluyendo un polímetro para medir la
intensidad de corriente de la resistencia.
Al
haber una única resistencia, la diferencia de potencial en la resistencia será
la del generador, es decir 80V. Aplicamos la Ley de Ohm para calcular lo que
nos piden:
V=I·R
R=V/I=80V/1,2A=66’67
Ω
9. ¿Cuántos tipos de resistencias hay?
Cítalas y descríbelas brevemente.
En la pizarra hay una resistencia
junto con la clave, ¿qué valor tiene la resistencia?
Hay cuatro
resistencias tipo: fijas, (con un valor constante de la resistencia),
variables, (que puede ser cambiado a voluntad su valor), dependiente de la
temperatura, (el valor de la resistencia dependerá de la temperatura de esta),
y dependiente de la luz, (lo mismo que antes pero dependientes de la intensidad
de luz que incide sobre la resistencia)
La resistencia tiene un valor de 220 ohmios.
10. Trajimos a clase un generador
didáctico, de forma que lo giramos y observamos como el polímetro marcaba una
señal en la pantalla. ¿Qué elementos o partes formaban parte del generador?
¿Qué tipo de corriente generaba?
B) ¿Qué tipo de transformación de
energía tenía lugar en clase cuando lo hacíamos girar? Señalar de tal energía a
cual energía.
El generador
estaba formado por unos imanes, una armadura de hierro, y una bobina de cobre que podía girar. Se
generaba corriente alterna. LA transformación que tenía lugar es de energía
cinética a eléctrica.
