1. El transporte de energía unas veces va acompañado de transporte
de materia y otras no. Pon un ejemplo de cada caso.
2. Un empleado de mudanzas empuja un armario por una rampa de 10 metros de longitud y que presenta rozamiento de 300 N . Si la rampa tiene una altura de 0,8 metros, ¿cuál será el trabajo realizado? ¿Qué pendiente en % tiene esa rampa?
3. Una fuerza horizontal de 24 N arrastra a una
masa de 4 kp una distancia de 3 metros sobre una superficie horizontal sin rozamiento.
Representa, en unos ejes coordenados, la fuerza resultante en función
del camino recorrido.
¿Cuál es el valor del área que encierra dicha gráfica
entre los puntos de abcisa 0 y 3 metros? ¿Con quién coincide dicho
valor?
4. El sargento Conejero está confuso. Por una parte aprendió que la fuerza resultante es cero para un coche que viaja por una carretera horizontal con velocidad constante. Por otro lado piensa que su gasolina, en esas condiciones, se consume y que por tanto su motor realiza un trabajo. ¿Cómo puede efectuarse trabajo cuando la fuerza resultante es cero?
5. ¿Qué gráfica correspondería a la representación de la energía cinética de un coche que está frenando?
6. ¿Qué gráfica correspondería a la representación de la energía potencial de una pelota que cae desde un tejado?
7. Se lanza una pelota de 0,5 kg hacia arriba con una velocidad de 10 m/s. Calcula:
a) A qué altura llegará
b) La energía potencial y la energía cinética a mitad del
camino
c) La velocidad a mitad del camino
8. Trabajo voluntario para casa: Los troncos de los árboles fueron, probablemente, los vehículos más primitivos que utilizó el hombre. Usaba la energía cinética: consigue información sobre las almadías, que dirigidas por remos, bajaron por los ríos navarros hasta mediados de este siglo.
9. Para llenar un depósito de 100 m3 de agua,
situado a 25 m de altura se emplea una motobomba de 18 kW útiles.
¿Qué tiempo empleará el motor en subir esa cantidad de
agua?
10. Un automóvil de 1000 kg gasta 7 litros
de gasolina en recorrer 100 km con una velocidad de 90 km/h.
a) Si el poder calorífico de la gasolina es 10000 kcal/kg y su densidad
es 0,7 kg/l, ¿qué cantidad de energía química ha
transformado el coche en su desplazamiento?
b) ¿Qué energía cinética adquiere el coche en su
desplazamiento?
11. Un montañero de 70 kg asciende por una
pared 100 m. Si la energía potencial adquirida lo ha sido a expensas
de su propia energía, calcula la cantidad de leche que debería
tomar para reponerla. Supón que el aprovechamiento de la alimentación
va a ser total.
Dato: 100 g de leche de vaca proporciona 272 kJ
12. Calcula desde qué altura habría que dejar caer un coche de 1000 kg para que la violencia del choque contra el suelo fuera equivalente a la del choque de ese mismo coche contra un muro de hormigón cuando circula con una velocidad de 120 km/h.
13. Una central hidroeléctrica tiene una presa de 100 metros de desnivel. Calcula la energía eléctrica en kW.h que produce en cada caída de 1m3 de agua suponiendo en la transformación una total eficiencia.
14.
Para planchar una camisa, el sargento Conejero enchufa la plancha, coloca el
botón indicador en la posición del algodón y se va, en
espera de que se caliente lo suficiente para empezar. Pero se encuentra al cabo
Ronchillas y no regresa hasta 5 minutos más tarde.
El gráfico de la figura nos muestra lo ocurrido en el contador eléctrico
durante este tiempo:
A partir del gráfico responde a :
a) ¿Qué le ocurre a la plancha después de 100 s de haberla
enchufado?
b) ¿Qué le ocurre a la plancha entre los 100 y 150 s?
c) Cuándo el sargento Conejero vuelve para planchar su camisa, ¿cómo
estará la plancha
- demasiado caliente para su camisa?
- justo a punto?
- demasiado fría para su camisa?
15. A continuación se presentan cuatro situaciones: dos de caída vertical y dos de caída por una rampa sin rozamiento
Compara las velocidades con que llegan al suelo:
a) v1 v2 v1= v2 v1 v2
b) v1 v3 v1= v3 v1 v3
c) v3 v4 v3= v4 v3 v4
d) v2 v4 v2= v4 v2 v4
16. De una máquina no totalmente eficiente se dice que "desperdicia energía". ¿Significa esto que en realidad se pierde energía? Explica.
17. Actividad de investigación: Haz una estimación aproximada
de la potencia del motor de un ascensor.
18. Considera dos esferas idénticas, una
en un horno caliente y la otra en un congelador. Básicamente, ¿qué
diferencia hay entre ellas inmediatamente después de sacarlas del horno
y congelador?
a) La cantidad de calor contenida en cada una de ellas
b) La temperatura de cada una de ellas
c) Una de ellas contiene calor y la otra no
19. Dos esferas del mismo material pero cuyas masas
son diferentes quedan durante mucho tiempo en un horno. Al retirarlas del horno,
son inmediatamente puestas en contacto. En esa situación:
a) Fluye calor de la esfera de mayor masa hacia la de menor masa
b) Fluye calor de la esfera de menor masa hacia la de mayor masa
c) Ninguna de las dos esferas cede calor a la otra
20. Las mismas esferas de la actividad anterior
se dejan ahora durante mucho tiempo en un congelador. En esta situación,
al retirarlas e inmediatamente ponerlas en contacto:
a) Ninguna de las esferas posee energía debido a su baja temperatura
b) Fluye calor de la esfera de mayor masa hacia la de menor masa
c) Ninguna de las esferas puede ceder calor a la otra
21. ¿Qué sucede cuando colocamos un
termómetro, en un día de temperatura ambiente de 240C, en agua
a una temperatura más elevada?
a) La temperatura y la energía interna del termómetro aumentan
b) La temperatura del termómetro aumenta pero su energía interna
permanece constante
c) Ni la temperatura del termómetro ni su energía interna se modifican,
sólo la columna de mercurio se dilata
22. Cuando con el mismo hornillo, se calientan 100
ml de agua y 100 ml de alcohol, es posible constatar que el tiempo necesario
para elevar 10C la temperatura de 1 g de agua es mayor que el tiempo necesario
para que ocurra lo mismo con 1 g de alcohol. Esto significa que el agua acumula,
en comparación con el alcohol:
a) La misma cantidad de energía
b) Más energía
c) Menos energía
23. Cuando las extremidades de una barra metálica
están a temperaturas diferentes:
d) la extremidad a mayor temperatura tiene más calor que la otra
e) el calor fluye de la extremidad que contiene más calor hacia la que
contiene menos calor
f) existe transferencia de energía por el movimiento desordenado de átomos
o moléculas
24. Dos cubos metálicos A y B son colocados
en contacto. A está más "caliente" que B. Ambos están
más "calientes" que el ambiente. Al cabo de un cierto tiempo
la temperatura final de A y B será:
a) igual a la temperatura ambiente
b) igual a la temperatura inicial de B
c) un promedio entre las temperaturas iniciales de A y B
25. Dos pequeñas placas A y B del mismo metal y del mismo espesor son
colocadas en el interior de un horno, el cual se cierra y después se
pone en marcha. La masa de A es doble que la masa de B. Inicialmente las placas
y el horno están todos a la misma temperatura. Algún tiempo después
la temperatura de A será:
a) el doble que la de B
b) la mitad que la de B
c) igual a la de B
26. Calcula la energía intercambiada por una pieza de cobre que tiene una masa de 60 g cuando se enfría desde una temperatura de 900C hasta la temperatura ambiente de 180C, sabiendo que el calor específico del cobre es de 380 J/kg.0K.
27. Objetos de metal y de plástico son puestos en el interior de un congelador
que se encuentra a -200C. Después de algunos días se puede afirmar
que la temperatura de los objetos de plástico es :
a) mayor que la temperatura de los objetos de metal
b) menor que la temperatura de los objetos de metal
c) igual a la temperatura de los objetos de metal
28. ¿Qué cambia cuando una cantidad
de agua que ya está hirviendo pasa, por ebullición, a estado de
vapor?
a) Su energía interna
b) El calor contenido en ella
c) Su temperatura.
29.
En un horno que se mantiene a una temperatura de 500 0C se introduce una pieza
de un metal a la que se le mide la temperatura cada minuto. En la gráfica
se presentan las temperaturas obtenidas por el metal hasta el minuto 5.
La línea horizontal con temperatura a 4000C se debe a
a) Es la temperatura máxima que puede alcanzar el metal
b) Es la temperatura a la que ese metal alcanza su punto de fusión
c) Es la temperatura de equilibrio del metal con el horno
30. Se deposita en un recipiente un trozo de hielo
de medio kilo a la temperatura de fusión.
a) Si el calor latente de fusión del hielo es 80 cal/g, ¿cuánto
ha aumentado su energía interna al terminar de fundirse?
b) Si ese día la temperatura es de 250C, ¿cuánto aumenta
la energía interna del agua obtenida al pasar de la temperatura de fusión
a la temperatura ambiente?
c) ¿Cuánto ha aumentado en total la energía del hielo al
final del proceso?
d) Construye el gráfico temperatura-energía correspondiente al
calentamiento del trozo de hielo.
31. Se quiere transformar 1 kg de hielo a -150C en vapor de agua a 1000C. Calcula el calor necesario.
32. Se mezclan 1 kg de hielo a la temperatura de fusión y 1 kg de agua a 250C en un recipiente que está aislado térmicamente. Determinar la temperatura final de la mezcla.
33. Un bloque de hielo de 10 kg que está
a una temperatura de 00C se lanza con velocidad 10 m/s por una superficie horizontal
con rozamiento y que está a la misma temperatura. Al cabo de un tiempo
el bloque se para. Si toda la energía intercambiada en el proceso se
emplea en fundir al hielo, determina la cantidad de hielo que se funde.