Ejercicios de Recuperacion de Septiembre 2011 de Física y Química de 1º Bachiller

CENTRO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA JUAN XXIII – Cartuja Tlf: 958 151560 C/ Periodista Luis de Vicente, 1 Fax: 958185180 18011 – GRANADA Correo e: [email protected] Web: juanxxiiicartuja.org

EJERCICIOS DE RECUPERACIÓN DE SEPTIEMBRE FÍSICA Y QUÍMICA 1º BACHILLERATO

CURSO 2010/11 El alumno debe de estudiar y aprender toda la teoría de Física y Química que se ha dado a lo largo del curso y que

se encuentra tanto en los apuntes de clase como en el libro e texto. En Química es imprescindible la formulación de Química inorgánica. Para poder examinarse en septiembre ES OBLIGATORIO que el alumno entregue hechos al profesor, antes de comenzar el examen, dos colecciones de ejercicios:

1ª.- Los del libro, ordenados y copiados los enunciados, que se detallan en la ficha de recuperación que te entregó el tutor el día 24 de Junio con el boletín de notas.

2ª.- Esta colección que te has descargado de la página web del Centro: www juanxxiiicartuja.org La calificación de septiembre se compone de los siguientes porcentajes - El 20% es para estas dos colecciones de ejercicios.

- El 80% es para la media aritmética entre las dos notas que obtengas en el examen escrito en la parte de Física y en la parte de Química, siempre que en ninguna de ellas obtengas una nota inferior a 4 puntos en cuyo caso tendrás calificación negativa en la asignatura.

Si tienes algún problema ponte en contacto, en el colegio, con D. José Escudero antes del 10 de Julio.

FÍSICA

CINEMÁTICA

1º.- La ecuación del movimiento de un cuerpo es →→→

++= jtittr )3)12()( 2 donde todo se mide en unidades del Sistema Internacional. Calcular:

a) El vector de posición para t=1 s. b) El vector desplazamiento entre los instantes t=1 s y t=3 s. c) La velocidad media entre los instantes t=1 s y t=3 s. d) La velocidad instantánea e) La velocidad a los 5 s. f) La velocidad inicial. g) La aceleración media entre los instantes t=2 s y t=4 s. h) La aceleración instantánea. SOLUC: a) mjistr

→→→

+== 33)1( b) mjir→→→

+=Δ 616 c) smjivm /38→→→

+= d) smjittv /34)(→→→

+=

e) smjstv /3)5(→→

== f) smjv /30

→→

= g) 2/4 smiam

→→

= h) 2/4)( smita→→

=

2º.- El vector de posición, en unidades SI, de un móvil es mjtittr→→→

+= 22)( . Calcular: a) La expresión del vector velocidad instantánea. b) La velocidad a los 2 s y su módulo. c) La velocidad media entre el instante inicial y t=2 s. d) La distancia a la que se encuentra el móvil del origen a los 4 s. SOLUC: a) smjittv /4)(

→→→

+= b) smstsmst vjiv /65)2(/8)2( ==+==→→→→

c) smjivm /4→→→

+= d) mstr 31)4( ==

→

SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 1 de 24

3º.- Un coche tarda 5 h en ir de A a B, y 7 h en volver. Si la distancia entre ambos puntos es de 400 Km, calcula: a) La rapidez media a la ida. b) La rapidez media a la vuelta. c) La rapidez media en todo el recorrido. SOLUC: a) 80 Km/h b) 57,1 Km/h c) 66,7 Km/h

4º.- Las ecuaciones paramétricas del movimiento de un objeto son: x = 2t y = 2t – 2 en unidades SI. Calcular:

a) El módulo de la velocidad media entre los instantes t=1 s y t=3 s. b) La velocidad instantánea. c) La aceleración instantánea. ¿Qué conclusión sacas del resultado obtenido?. d) La ecuación de la trayectoria. SOLUC: a)

smmv /8,2=→ b) smjitv /22)(

→→→

+= c) MRUsmjita 0/00)( 2 =+=→→→

d) ctilíneaxy Re2−=

5º.- El vector de posición de un móvil es

→→→

++= jtittr )13(2)( 2 en unidades del SI. Calcula: a) El vector velocidad instantánea. b) La aceleración media entre los instantes t=3 s y t=4 s. c) La ecuación de la trayectoria. d) La velocidad media durante los tres primeros segundos. SOLUC: a) smjtitv /62)(

→→→

+= b) 2/10 smja m

→→

= c) 143

+= xy d) smjiv m /3

282→→→

+=

6º.- Las ecuaciones paramétricas del movimiento de un cuerpo son: x = t y = t2 + 2 en unidades del SI. Halla:

a) La posición inicial del cuerpo. b) La distancia al origen para t=2 s. c) El vector desplazamiento y su módulo entre los instante t=0 s y t=2 s. d) La ecuación de la trayectoria. Dibújala. e) Razona si el módulo del vector desplazamiento coincide con el espacio recorrido. f) La expresión de la velocidad y de la aceleración instantáneas. SOLUC: a) mr )0,2(0 =

→ b) mstr 3,6)2( ==

→ c) mm rjir 2042 =+=Δ Δ

→→→→ d) 22 += xy e) NO

f) 2/2)(/2)( smtsmtt jajiv→→→→→

=+=

7º.- El vector de posición de una partícula en movimiento es →→→

−+= jttittr )2(2)( 2 en unidades SI. Calcular: a) El vector de posición para t=1 s. b) La distancia al origen a los 3 s. c) El módulo del vector desplazamiento entre t=1 s y t=3 s. d) La ecuación de la trayectoria. ¿Es un movimiento rectilíneo?. ¿Por qué?. e) La velocidad y la aceleración a los 5 s. a) mjistr

→→→

−== 5)1( b) mstr 10)3( ==→

c) mr 8,10=Δ→

d) xxy52

251 2 −=

e) 2/2)5(/85)5( smstsmst jajiv→→→→→

==+==

8º.- Un tren se encuentra a 20 Km de la estación y se aleja de ella por una vía recta a 80 Km/h. Hallar:

a) La ecuación del movimiento del tren tomando como punto de referencia la estación. b) La distancia que lo separará de la estación al cabo de 2 h. c) El espacio que habrá recorrido el tren en esas dos horas. d) El tiempo que tardará el tren en situarse a 260 Km de la estación. SOLUC: a) x = 20 + 80t (x en km y t en h) b) 180 Km c) 160 Km d) 3 h

9º.- Desde dos pueblos A y B separados por una distancia de 10 Km, salen al encuentro dos automóviles con velocidades de 72 Km/h y 108 Km/h. Calcular:

a) El tiempo que tardan en cruzarse. b) La distancia a la que están ambos automóviles del pueblo a en ese momento. c) El espacio que ha recorrido cada coche hasta ese momento. d) Representa para ambos en una misma gráfica la posición-tiempo. SOLUC: a) 200 s b) 4000 m c) 4000 m y 6000 m respectivamente


10º.- Un coche pasa por un semáforo con una velocidad de 50 Km/h. Una moto pasa 5 s después por el mismo lugar a 60 Km/h. Si circulan por una calle recta y a velocidad constante, calcular:

a) La distancia en metros entre el semáforo y el punto en el que la moto da alcance al coche. b) El tiempo que tarda la moto en dar alcance al coche. c) Representa para ambos en una misma gráfica la posición-tiempo. SOLUC: a) 416,7 m b) 30 s

11º.- Un coche que circula a 20 m/s acelera uniformemente con una aceleración de 2,5 m/s2 para efectuar un adelantamiento. Si tarda 4 s en efectuar la maniobra, calcular:

a) La velocidad al final del adelantamiento. b) La distancia recorrida durante el adelantamiento. c) Representa la gráfica v-t. SOLUC: a) 30 m/s b) 100 m

12º.- Un motorista que circula a 210 Km/h frena con una aceleración de 1,5 m/s2. Calcula:

a) El tiempo que tarda en detenerse. b) La distancia que recorre hasta parar. c) Representa la gráfica v-t. SOLUC: a) 38,9 s b) 134,1 m

13º.- Un móvil que parte con una velocidad inicial de 2 m/s y aceleración de 5 m/s2 recorre 225 m. Calcular:

a) La velocidad final que alcanza. b) El tiempo empleado. SOLUC: a) 47,5 m/s b) 9,1 s

14º.- Un coche sale del punto A con velocidad constante de 80 Km/h. Un motorista que estaba parado sale de A 5 s después con una aceleración de 6 m/s2 en la misma dirección y sentido.que el coche.Calcular:

a) La distancia de A a la que el motociclista alcanza al coche. b) El tiempo que tardan en encontrarse medido desde la salida de la motocicleta. SOLUC: a) 351,7 m b) 10,8 s

15º.- Desde una altura de 7 m lanzamos verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de de 40 m/s. Calcular:

a) El tiempo que está subiendo. b) La altura máxima alcanzada. SOLUC: a) 4,1 s b) 88,6 m

16º.- Desde una ventana a 15 m del suelo, se deja caer un cuaderno. Al mismo tiempo, desde el suelo se lanza un lápiz con una velocidad inicial de 12 m/s.Hallar:

a) La ecuación del movimiento de cada objeto. b) ¿Dónde y cuándo se cruzan?. SOLUC: a) y1 = 15 – 4,9t2 y2 = 12t – 4,9t2 b) A los 1,25 s y a 7,3 m del suelo

17º.- Desde una terraza situada a 25 m del suelo se cae un tiesto. Hallar:

a) El tiempo que tarda en caer. b) La velocidad con la que llega al suelo. SOLUC: a) 2,3 s b) 22,5 m/s

18º.- Un muchacho trata de lanzar verticalmente un balón desde la acera de la calle a su hermana, que está asomada a la ventana de su casa, que está a 15 m del suelo. Calcula:

a) La velocidad mínima con la que debe lanzar la pelota para que lo alcance su hermana. b) El tiempo que tarda la pelota en llegar a la ventana. SOLUC: a) 17,1 m/s b) 1,7 s

19º.- Desde el suelo se lanza verticalmente y hacia arriba una pelota. A través de una ventana situada en el tercer piso, a 9 m de altura, un vecino ve pasar con una velocidad de 5 m/s. Hallar:

a) La velocidad inicial con que fue lanzada. b) El tiempo que tarda en llegar a la ventana. c) La altura máxima alcanzada. SOLUC: a) 14,2 m/s b) 0,9 s c) 10,3 m

20º.- Desde una torre de 20 m se deja caer un lápiz. Al mismo tiempo, desde el suelo se lanza verticalmente hacia arriba una tiza con una velocidad de 10 m/s. Calcular:

a) El tiempo que tardan en encontrarse. b) Velocidad de cada objeto en ese momento. c) El espacio recorrido por cada cuerpo hasta ese momento. SOLUC: a) 2 s b) v1 = 19,6 m/s v2 = 9,6 m/s c) e1 = 19,6 m y e2 = 0,4 m


21º.- El vector de posición de un móvil viene dado, en unidades SI, por la siguiente expresión:

→→→

−+= jttittr )2(5)( 2 Calcula: a) El vector velocidad media y su módulo entre los instantes t=1 s y t=3 s. b) El vector aceleración media y su módulo entre los instantes t=1 s y t=3 s c) El vector aceleración instantánea. d) La ecuación de la trayectoria. SOLUC: a) smsmm mvjiv /29/25 =+=

→→→→ b) 22 /2/2 smsmm maja ==→→→

c) 2/2)( smta j→→

= d) xxy52

251 2 −=

22º.- La manecilla del segundero de un reloj de pared mide 10 cm. Calcula para el extremo del segundero (suponiendo que inicialmente estaba en las 12): a) El vector velocidad media, su módulo y la celeridad media entre 0 y 30 s. b) El vector velocidad media, su módulo y la celeridad media entre 0 y 15 s.

SOLUC: a) smcsmmm

mvsmjv /01,0/10.7,63 3

/10.7,6 ==→

−→ −

→→

−=

b) smcsmmm

mvsmjiv /01,0/10.5,933 3

/10.7,610.7,6 ==→

−→−→ −

→→

−=

23º.- Contesta razonadamente si las afirmaciones son o no ciertas a) En un movimiento circular siempre hay aceleración.

b) Observamos que un ciclista da vueltas a un velódromo con una velocidad constante en módulo igual a 30 Km/h. y por tanto podemos afirmar que el ciclista no tiene aceleración. c) En un movimiento rectilíneo nunca puede haber aceleración normal o centrípeta.

d) En un movimiento rectilíneo siempre hay aceleración tangencial. SOLUC: a) V b) F c) V d) F

24º.- Desde dos pueblos A y B, separados por una distancia de 10 Km, salen al encuentro dos automóviles con velocidades respectivas de 72 Km/h y 108 Km/h. Calcula: a) Las ecuaciones del movimiento de ambos vehículos.

b) Dónde y cuándo se encuentran c) Dibuja en una misma gráfica la posición-tiempo de ambos vehículos. SOLUC: a) txtx BA 301000020 −== b) A los 200 s y a 4 Km de S

25º.- Un tren parte del reposo con aceleración de 3 m/s2 durante 5 s. A continuación mantiene la velocidad constante durante 8 s. Finalmente frena y se detiene con aceleración constante y se detiene en 3 s.

a) Dibuja la gráfica v-t. b) Calcula el espacio recorrido durante todo el trayecto. SOLUC: b) meeee 1805,221205,37321 =++=++=

26º.- Las ecuaciones paramétricas de un móvil, en unidades SI, son las siguientes: 2;2 tytx =−= Calcula:

a) El vector velocidad media y su módulo entre los instantes t=1 s y t=3 s. b) El vector aceleración media y su módulo entre los instantes t=1 s y t=3 s c) El vector aceleración instantánea. d) La ecuación de la trayectoria. SOLUC: a) smsmm mvjiv /17/4 =+−=

→→→→ b) 22 /2/2 smsmm maja ==→→→

c) 2/2)( smta j→→

= d) 442 +−= xxy 27º.- Un móvil, que inicialmente estaba en el origen de coordenada, se desplaza 200 m hacia el sur, luego 100 m hacia el oeste; y finalmente 400 m hacia el norte. El tiempo empleado en cada tramo es de 20, 10 y 40 s respectivamente. a) El vector velocidad media, su módulo y la celeridad media en todo el recorrido. b) El vector velocidad media, su módulo y la celeridad media a lo largo del segundo tramo de su recorrido. SOLUC: a)

smcsmmm mvsmjiv /10/2,3/7

207

10==

→→→ →

→

+−=

b) smcsmmm

mvsmiv /10/10/10 ==→→ →→

−=


28º.- Contesta razonadamente si las afirmaciones son o no ciertas: a) En un movimiento circular el vector velocidad nunca es constante.

b) Observamos que un coche está tomando una curva y su velocímetro siempre marca 70 Km/h. Por tanto podemos afirmar que el coche no tiene aceleración. c) En un movimiento circular siempre hay aceleración normal o centrípeta.

d) En un movimiento rectilíneo siempre hay aceleración tangencial. SOLUC: a) V b) F c) V d) F

29º.- Un coche pasa por un semáforo a 36 Km/h. Una motocicleta pasa 5 s después por el mismo lugar a 54 Km/h. Si circulan por una calle recta y a velocidad constante, calcula a) Dónde y cuándo alcanza la motocicleta al coche b) Dibuja en una misma gráfica la posición-tiempo de ambos vehículos. SOLUC: a) 15 s después de pasar el coche por el semáforo y a 150 m de él

30º.- Un coche circula a 110 Km/h cuando el conductor ve un obstáculo sobre la calzada y frena con aceleración constante de 6,2 m/s2. a) Razona si el coche chocará o no con el obstáculo, sabiendo que este se encontraba a 80 m por delante de aquel. b) Representa la gráfica v-t. SOLUC: a) No chocará

31º.- Un proyectil es lanzado desde un acantilado de 150 m de altura con una velocidad inicial de 400 m/s y un ángulo de inclinación de 30º. Calcular:

a) Las componentes de la velocidad inicial b) El tiempo que tarde en caer al suelo. c) El alcance. d) La altura máxima alcanzada. SOLUC: a) v0x = 346,4 m/s v0y = 200 m/s b) 41,5 s c) 14,4 km d) 2191 m

32º.- Desde lo alto de un edificio de 250 m se deja caer un objeto. Hallar:

a) Tiempo empleado en llegar al suelo y velocidad con la que llega. b) Velocidad y posición a los 3 s de soltarlo. ¿Qué espacio ha recorrido en este tiempo. c) Tiempo empleado en realizar la primera parte del recorrido y velocidad en ese momento. SOLUC: a) 7,1 s y - 69,58 m/s b) – 29,4 m/s 205,9 m y 44,1 m c) 5 s y - 49 m/s

33º.- Un coche que inicialmente está en reposo comienza a moverse hacia la derecha con MRUA y aceleración de 4 m/s2. 200 m por

delante de él se desplaza en sentido contrario, a su encuentro, una moto con velocidad constante de 54 Km/h. Hallar: a) Las ecuaciones de la posición para ambos b) El instante en el que el coche alcanza a la moto y lugar en el que lo consigue. c) Espacio recorrido por cada vehículo hasta ese momento. SOLUC: a) xcoche = 2t2 xmoto = 200 – 15t b) 6,93 s y a 96 m de donde salió el coche c) coche: 96 m moto: 104 m

34º.- A) Magnitudes físicas: Definición, clasificación y explicación de los diferentes tipos de magnitudes. ¿Por qué se dice que la

velocidad es una magnitud vectorial?. B) Un coche que circula a 108 Km/h frena uniformemente con aceleración de 5 m/s2. Determina el tiempo empleado y el espacio recorrido

hasta pararse. SOLUC: b) 6 s y 90 m

35º.- Desde lo alto de un edificio de 50 m se lanza hacia abajo un objeto con una velocidad de 8 m/s. Hallar:

a) Ecuación del movimiento. b) Tiempo empleado en llegar al suelo y velocidad con la que llega. c) Posición y velocidad del objeto a los 2 s de soltarlo. SOLUC: a) y = 50 -8t -4,9t2 b) 2,5 s y - 24,5 m/s c) 14,4 m y - 27 6 m/s

36º.- Un automóvil de 300 Kg circula a 90 Km/h frena y para en 10 s. Hallar la aceleración de frenado y el espacio recorrido hasta

pararse. SOLUC: - 2,5 m/s2 y 125 m

37º.- Una camioneta que circula a 72 Km/h acelera a razón de 2 m/s2 durante 10 s. Durante los 5 s siguientes permanece con la velocidad

adquirida. A continuación comienza a frenar uniformemente hasta parase en 5 s. a) Representa la gráfica velocidad-tiempo. b) Halla el espacio total recorrido por la camioneta. SOLUC: b) 300 m + 200 m + 100 m = 600 m

38º.- La polea de un motor gira con m.c.u. a razón de 240 rpm (revoluciones por minuto). Hallar:

a) La frecuencia, a velocidad angular y el periodo. b) La aceleración centrípeta del movimiento de la polea si su radio es de 20 cm. SOLUC: a) 4 Hz 25,12 rad/s y 0,25 s b) 3155 m/s2


39º.- Se lanza verticalmente y hacia arriba un objeto de 2 Kg con una velocidad de 106 Km/h. Hallar: a) Altura máxima alcanzada y tiempo empleado en alcanzarla. b) ¿Cuál es la velocidad y a qué altura se encuentra al cabo de 1 s de lanzarlo?.

SOLUC: a) 3,1 s y 46 m b) 20,2 m/s y 25,1 m

40º.- Un cuerpo, inicialmente en reposo, comienza a moverse con MRUA de manera que recorre 5 m en 1 s. ¿Qué aceleración lleva?.¿Qué velocidad tiene a los 2 s?.

SOLUC: 10 m/s2 y 20 m/s 41º.- A) ¿Con qué velocidad hay que lanzar un objeto de 100 g para que alcance al menos una altura de 100 m?. Exprésala en Km/h.

B) ¿A qué altura se encuentra el objeto cuando la velocidad con que se lanzó halla disminuido a la mitad?. SOLUC: a) 44,1 m/s b) 74,4 m

42º.- Un tocadiscos gira a 33 rpm. Calcula: a) La velocidad angular y el ángulo descrito a los 3 s. b) Si el radio es de 10cm y una mosca se encuentra en el borde del disco calcula la velocidad lineal de la mosca. c) La distancia recorrida por la mosca a los 3s. SOLUC: a) 3,454 rad/s y 10,362 rad b) 0,34 m/s c) 1 m

43º.- La velocidad angular de una rueda es de 6,28 rad/s. Hallar:

a) la frecuencia, el periodo. b) La velocidad lineal (v) y la aceleración normal de un punto de la periferia de la rueda. El radio de giro es de 50 cm. SOLUC: a) 2 Hz y 0,5 s b) 3,14 m/s y 19,72 m/s2

44º.- Un ciclista recorre una trayectoria circular de 5 m de radio con una velocidad de 54 Km/h. Calcular:

a) La aceleración del ciclista. b) La velocidad angular c) El tiempo que tarda en completar cada vuelta SOLUC: a) 45 m/s2 b) 3 rad/s c) 2 s

45º.-Un Boeing 727 necesita alcanzar como mínimo una velocidad de 360 Km/h para iniciar el despegue. Si estando parado comienza a rodar y tarda 25 s en despegar. Calcular:

a) La aceleración que proporcionan los motores del avión. b) La longitud mínima que debe tener la pista de despegue. SOLUC: a) 4 m/s2 b) 1250 m

46º.- Un disco de 15 cm de radio gira a 45 rpm. Calcular:

a) La velocidad angular. b) La velocidad lineal de un punto de la periferia del disco. c) El nº de vueltas que da el disco en 30 minutos y el ángulo girado en ese tiempo. SOLUC: a) 1,5π rad/s b) 0,225π m/s c) 1350 vueltas y 2700π rad

47º.- Un futbolista chuta un balón hacia la puerta con una velocidad de 15 m/s. Calcular:

a) El tiempo que el balón está en el aire para ángulos de lanzamiento de 3º, 45º y 60º. b) El alcance para cada uno de los ángulos anteriores. SOLUC: a) 1,5 s 2,2 s 2,7 s b) 19,9 m 23 m 19,9 m

48º.- Un alumno chuta una pelota que está en el suelo con una velocidad inicial de 28 m/s y un ángulo de 40º. A 75 m del punto de lanzamiento hay un muro de 2,5 m de altura. Calcular:

a) Si la pelota pasará por encima del muro, chocará contra este o caerá al suelo antes de llegar a este. b) En caso de que choque contra el muro, determina a qué altura lo hará; en caso contrario, determina su alcance. SOLUC: a) Pasará por encima del muro. B) 78,8 m

49.- Un chico lanza piedras horizontalmente desde lo alto de un acantilado de 25 m de altura. Si desea que choquen contra un islote que se encuentra a 30 m de la base del acantilado, calcula: a) La velocidad con la que debe lanzar las piedras. b) El tiempo que tardan las piedras en llegar al islote. SOLUC: a) 13,3 m/s b) 2,2 s 50.- Se dispara un proyectil desde el suelo con una velocidad de 540 m/s y un ángulo de inclinación de 30º. Calcula: a) El alcance del proyectil. b) La posición del proyectil 2 s después de lanzarlo. SOLUC: a) 25,8 Km b) x = 1403 m y = 786 m


52.- En unos juegos olímpicos un lanzador de jabalina consigue alcanzar una distancia de 90 m con un ángulo de inclinación de 45º. Hallar: a) La velocidad de lanzamiento. b) El tiempo de vuelo de la jabalina. SOLUC: a) v0 = 29,7 m/s b) 4,3 s 53º.- Una pelota rueda sobre una mesa horizontal a 1,5 m del suelo, cayendo por el borde de la misma. Si choca con el suelo a una distancia de 1,8 m en la horizontal, ¿cuál es la velocidad con que cayó de la mesa? SOLUC: v0 = 3,25 m/s

54º.- Un futbolista chuta contra la portería con una velocidad de 15 m/s y con un ángulo de inclinación de 30º en el momento en que se encuentra a 15,6 m de la portería.

a) Las ecuaciones del movimiento y de la velocidad

b) Calcula la altura que alcanzará el balón cuando pasa por la línea de meta. ¿Será gol?.

SOLUC: a) tvtty

smvtx

y

x

8,95,79,45,7/1313

2 −=−=== b) 2 m

55º.- Un globo aerostático ha perdido aire caliente y cae con una velocidad de 5 m/s, para tratar de recuperar altura el tripulante deja caer lastre cuando el globo está a una altura de 200 m. Calcula

a) La ecuación del movimiento del lastre desde que lo suelta el globo. b) El tiempo que tarda el lastre en llegar al suelo. c) La posición del lastre a los 2 s. d) La velocidad del lastre a los 2 s

SOLUC: a) y = 200 – 5t – 4,9t2 b) 5,9 s c) 170,4 m del suelo d) – 24,6 m/s

56º.- Una pelota rueda sobre el tablero de una mesa horizontal con una velocidad de 4 m/s y cae por su borde. Si impacta contra el suelo a una distancia de 2 m, medidos horizontalmente desde el borde de la mesa,

a) Las ecuaciones de la posición y de la velocidad de la pelota. b) ¿Qué tiempo tarda la pelota en llegar al suelo? c) ¿Qué altura tiene la mesa?. d) Calcula el vector velocidad de la pelota cuando llega al suelo.

SOLUC: a) 22

0 9,49,4/44tvtyysmvtx

y

x

−=−=== b) 0,5 s c) 1,225 m d) smjiv /9,44

→→→

−=

57º.- Un esquiador salta desde una altura de 30 m con una velocidad horizontal de 20 m/s. Calcula: a) Las ecuaciones del movimiento, b) El tiempo que está en el aire. c) El alcance que consigue, medido desde el trampolín.

SOLUC: a) 29,430

20ty

tx−=

= b) 2,47 s c) 49,5 m


DINÁMICA

58º.- Aplicamos horizontalmente una fuerza →

F a un mueble de 60 Kg. de masa, que está en reposo sobre una superficie horizontal con rozamiento siendo los coeficientes de rozamiento: μ e = 0.4 y μ c = 0.3. Determina si se moverá o permanecerá en reposo y calcula la fuerza de rozamiento que está actuando en cada uno de los siguientes casos:

A) →

F = 200 N B) →

F = 250 N SOLUC: A) no se mueve; Froz = 200 N B) si se mueve; Froz = 176,4 N 59º.- Se desea subir un cuerpo de 5 Kg. por un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento cinético es

0,4, calcula:

A) La fuerza paralela al plano que tenemos que aplicarle para que suba con una aceleración de 0,5 m/s2. B) La altura alcanzada por el cuerpo a los 2 s suponiendo que partió del reposo. SOLUC: A) 44,05 N B) 0,5 m

60º.- Se desea subir un cuerpo de 5 Kg. por un plano inclinado de 30º con respecto a la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento cinético

es 0,4, calcula:

e) La fuerza horizontal que tenemos que aplicarle para que suba con una aceleración de 0,5 m/s2. f) La velocidad del cuerpo cuando se encuentre a 1 m de altura suponiendo que partió del reposo. SOLUC: A) 65,7 N B) 1,4 m/s

61º.- Un cuerpo de 6 Kg. de masa resbala sobre una mesa horizontal, (cuyo coeficiente de rozamiento es 0,25), resbala por la acción de

una cuerda a la que está unido, esta cuerda pasa por la garganta de una polea a otro cuerpo de 4 Kg. que cuelga. Calcular la aceleración con que resbala la masa que está sobre la mesa. La tensión de la cuerda en cada uno de los extremos de la cuerda. SOLUC: A) 2,45 m/s2 B) 29,4 N

62º.- Se deja caer un cuerpo de 20 Kg. por un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal desde 2 m de altura, siendo el coeficiente de rozamiento dinámico entre el cuerpo y el plano es μd = 0,4. A) Calcula la aceleración con que desciende. B) La velocidad con la que llega a la base del plano.

SOLUC: A) 1,5 m/s2 B) 3,46 m/s 63º.- Se observa que un cuerpo desliza con velocidad constante por un plano inclinado. Basándote en el primer principio de la Dinámica razona si hay o no rozamiento entre el cuerpo y la superficie.

SOLUC: A) Sí

64º.- Aplicamos una fuerza →

F de 200 N a un mueble de 60 Kg. de masa, que está en reposo sobre una superficie horizontal con rozamiento siendo los coeficientes de rozamiento: μ e = 0.2 y μ c = 0.15. La fuerza forma un ángulo de 20º con la horizontal. Razona si el mueble se moverá o permanecerá en reposo y calcula la fuerza de rozamiento que está actuando.

SOLUC: Sí; Froz = 78 N 65º.- Dos masas de la misma naturaleza m1 = 4 Kg. y m2 = 6 Kg. se encuentran unidas por una cuerda de masa despreciable e

inextensible, apoyados sobre una superficie horizontal. Del cuerpo de la derecha se tira con una fuerza horizontal →

F de 30 N. Calcula la aceleración con la que se mueve el sistema y la tensión de la cuerda si:

A) no hay rozamiento. B) el coeficiente de rozamiento de cada cuerpo con la superficie vale 0,2. SOLUC: A) a = 3 m/s2 T = 12 N B) a = 1,04 m/s2 T = 12 N

66º.- Comprueba que la aceleración con la que desciende un cuerpo de masa m por un plano inclinado sin rozamiento, de ángulo de inclinación ά, no depende de la masa del cuerpo SOLUC: αgsena =

67º.- Comprueba que la aceleración con la que desciende un cuerpo de masa m por un plano inclinado con rozamiento, de ángulo de inclinación ά y coeficiente de rozamiento cinético μc, no depende de la masa del cuerpo SOLUC: αμα cosggsena c−= 68º.- Un cuerpo de masa m se lanza hacia arriba, desde la base de un plano inclinado sin rozamiento, con una velocidad inicial v0 Comprueba que la aceleración con la que asciende el cuerpo no depende de su masa. SOLUC: αgsena −= SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 8 de 24

69º.- Un cuerpo de masa m se lanza hacia arriba, desde la base de un plano inclinado con rozamiento, con una velocidad inicial v0 Comprueba que la aceleración con la que asciende el cuerpo no depende de su masa. SOLUC: αμα cos−−= gsena

70º.- Una fuerza de 150 N actúa durante 1 s sobre un cuerpo de 6 Kg., inicialmente en reposo. Calcula:

A ) El impulso de la fuerza. B) La velocidad final del cuerpo. SOLUC: A) 150 N.s (Kg. m/s) B) 25 m/s

71º.- Una bola de 225 g se mueve horizontalmente hacia la derecha a 10 m/s con otra bola de 0,175 k.o. que está en reposo. Calcula la

velocidad de la primera bola después del choque si la segunda sale con una velocidad de 9 m/s en la dirección y sentido de la primera..

SOLUC: a) smiv /3→→

=

72º.- Calcula la velocidad de retroceso de una escopeta de feria de 1,5 k.o. que dispara un proyectil de10 g a una velocidad de 225 m/s. SOLUC: 1,5 m/s en sentido contrario al movimiento del proyectil

73º.- Un cuerpo de 15 kg. se deja caer por un plano inclinado de 60º respeto a la horizontal, desde una altura de 2 m. Hallar: A) La aceleración de descenso si no hay rozamiento entre el cuerpo y el plano. B) El tiempo que tarda el cuerpo en llegar a la base del plano y la velocidad que tendrá en ese momento si partió del reposo.

SOLUC: A) a = 8,5 m/s2 B) 0,73 s y 6,2 m/s

74º.- Repite el problema anterior suponiendo que si hay rozamiento entre el cuerpo y el plano (μc = 0,5) SOLUC: A) a = 6 m/s2 B) 0,87 s y 5,22 m/s 75º.- Un cuerpo baja a velocidad constante por un plano inclinado de 31º. A) ¿Existe rozamiento entre el cuerpo y el plano?. ¿Por qué?.

B) Calcula el coeficiente de rozamiento. SOLUC: A) SI B) μc = 0,6

76º.- Se deja caer un cuerpo por un plano inclinado de 30º. Calcula la aceleración de descenso si: A) No hay rozamiento.

B) El coeficiente de rozamiento vale 0,5. SOLUC: A) 4,9 m/s2 B) 0,66 m/s2

77º.- Dos patinadores de 50 y 75 k.o. se mueven en lamisca dirección y en sentido contrario con velocidades respectivas de 4 m/s y 2

m/s. De pronto chocan y a consecuencia del susto quedan abrazados. Calcula la velocidad final de ambos patinadores.

SOLUC: smiv /4,0→→

= 78º.- Un cuerpo de 20 Kg. está apoyado en un plano inclinado de 30º siendo el coeficiente de rozamiento cinético 0,3. El cuerpo esta unido mediante una cuerda que pasa por una polea a otro cuerpo de 40 Kg. que cuelga, tal y como se indica en la figura:

A) Determina Hacia dónde se moverá el sistema y la aceleración con la que lo hará. B) Calcula la tensión de la cuerda.

SOLUC: A) Se mueve hacia la derecha con a = 4,1 m/s B) 228 N 79º.- Un cuerpo de 20 Kg. está apoyado en una mesa con rozamiento siendo el coeficiente de rozamiento cinético 0,5. El cuerpo esta unido mediante una cuerda que pasa por una polea a otro cuerpo de 12 Kg. que cuelga de la mesa. Calcular la aceleración del sistema y la tensión de la cuerda.

SOLUC: 1,3 m/s2 22,2 N

80º.- Calcula la fuerza centrípeta necesaria para que un automóvil de 2400 Kg. de masa tome una cuerva de 25 m de radio a una velocidad de 54 Km/h. SOLUC: 21600 N


81º.- Se desea subir un cuerpo de 100 k.o. por un plano inclinado de 45º aplicando una fuerza paralela a dicho plano, siendo el

coeficiente de rozamiento cinético 0,4. Calcula: A) La fuerza de rozamiento. B) La fuerza que debemos aplicar para que suba con velocidad constante. SOLUC: A) 277,2 N B) 970,2 N

82º.- Calcula la velocidad de retroceso de un arma de fuego de 1,2 k.o. que dispara un proyectil de 24 g a una velocidad de 500

m/s.

SOLUC: smiv /10→→

−= 83º.- Sobre un cuerpo de 40 kg. que inicialmente está en reposo, actúa una fuerza de 80 N durante 6 s. Calcular: A) El Impulso lineal. B) La cantidad de movimiento final. C) La velocidad que adquiere el cuerpo.

SOLUC: A) 480 N.s (Kg.m/s) B) 480 Kg.m/s C) 12 m/s 84º.- Dos patinadores de 62 y 70 k.o. respectivamente chocan frontalmente con velocidades de 28 y 12 m/s. Si los dos patinadores quedad abrazados después del choque, calcula la velocidad finadle ambos. SOLUC: 5,8 m/s en la misma dirección y sentido que se movía el primero de ellos. 85º.- Un cuerpo de 15 Kg. está apoyado en un plano inclinado de 20º. El cuerpo esta unido mediante una cuerda que pasa por una polea a otro cuerpo de 10 Kg. que cuelga, tal y como se indica en la figura:

Determina hacia donde se moverá el sistema, la aceleración con la que lo hará y la tensión de la cuerda si:

A) No hay rozamiento. B) El coeficiente de rozamiento cinético vale 0,3. SOLUC: A) En sentido horario. a = 1,9 m/s2 T = 79 N B) En sentido horario. a = 0,25 m/s2 T = 95,5 N

86º.- Desde la base de un plano inclinado de 30º sin rozamiento se lanza hacia arriba un cuerpo de masa m con una velocidad de 12 m/s.

Calcula: A) La aceleración con la que asciende. B) El tiempo que está subiendo. C) El espacio que recorrerá sobre el plano en la subida y la altura a la que llegará.

SOLUC: A) a = - 4,9 m/s2 B) t = 2,45 s C) e = 14,7 m h = 7,35 m

87º.- Repite el problema anterior suponiendo que hay rozamiento (μc = 0,25) SOLUC: A) a = - 7,03 m/s2 B) t = 1,7 s C) e = 10,2 m h = 5,1 m 88º.- Un cuerpo de masa m desciende, partiendo del reposo, por un plano inclinado de 30º sin rozamiento desde una altura de 2 m Calcula:

A) La aceleración de descenso. B) El tiempo que tardará en llegar a la base del plano y la velocidad con la que lo hará. C) Si al llegar a la base del plano continúa por el plano horizontal, también sin rozamiento, razona qué movimiento llevará a partir de

ese momento y calcula la velocidad que tendrá cuando haya recorrido 6 m sobre el plano horizontal. SOLUC: A) a = 4,9 m/s2 B) t = 1,3 s v = 6,3 m/s C) MRU (Equilíbrio dinámico) v = 6,3 m/s


89º.- Un cuerpo de masa m desciende, partiendo del reposo, por un plano inclinado de 30º con rozamiento (μc = 0,2) desde una altura de 2 m Calcula: A) La aceleración de descenso. B) El tiempo que tardará en llegar a la base del plano y la velocidad con la que lo hará. C) Si al llegar a la base del plano continúa por el plano horizontal, también con el mismo coeficiente de rozamiento, razona qué

movimiento llevará a partir de ese momento y calcula que espacio recorrerá el cuerpo sobre el plano horizontal hasta detenerse y el tiempo que estará moviéndose en dicho plano.

SOLUC: A) a = 3,2 m/s2 B) t = 1,6 s v = 5,1 m/s C) MRUA de frenado e = 6,6 m t = 2,6 s 90º.- Un cuerpo de masa m se lanza con velocidad de 12 m/s por un plano horizontal sin rozamiento. A 4 m de distancia del punto de

lanzamiento se encuentra con un plano inclinado de 30º también sin rozamiento,

A) Razona el tipo de movimiento que llevará el cuerpo en el plano horizontal y en el inclinado. B) Velocidad del cuerpo cuando se encuentre con el plano inclinado C) Tiempo que estará subiendo y altura máxima que alcanzará en el plano inclinado, A) MRU y MRUA B) v = 12 m/s C) t = 2,45 s h = 7,35 m 91º.- Repite el problema anterior suponiendo que hay rozamiento en ambos planos y que el coeficiente de rozamiento en ambos vale 0,2. SOLUC: A) MRUA y MRUA B) v = 9,2 m/s C) t = 1,4 s h = 3,2 m 92º.- Dos cuerpos de 4 y 6 kg. están apoyados sobre una superficie horizontal sin rozamiento y unidos mediante una cuerda de masa

despreciable e inextensible. Del cuerpo de la derecha se tira con una fuerza F horizontal de 20 N hacia la derecha. Calcular:

A) La aceleración del sistema. B) La tensión de la cuerda. SOLUC: A) a = 2 m/s2 B) T = 8 N 93º.- Repite el problema anterior suponiendo que la fuerza F reaplica formando un ángulo de 30º con la horizontal. SOLUC: A) a = 1,74 m/s2 B) T = 6,96 N

94º.- Repite el problema nº 33 suponiendo que hay rozamiento siendo μ1 = 0,1 y μ2 = 0,15. SOLUC: A) a = 0,73 m/s2 B) T = 6,84 N

95º.- Repite el problema nº 34 suponiendo que hay rozamiento siendo μ1 = 0,1 y μ2 = 0,15. SOLUC: A) a = 0,62 m/s2 B) T = 6,4 N 96º.- Se realiza la siguiente experiencia: Se deposita un cuerpo de masa desconocida sobre un plano inclinado de 30º a una altura de 1,5 m y se observa que tarda 1,4 s en llegar a la base del plano. Razona si existe o no rozamiento entre el cuerpo y el plano. SOLUC: ¿…?

97º.- Se realiza la siguiente experiencia: Se deja caer un cuerpo desde la azotea de un edificio de 80 m y se observa que tarda en llegar

al suelo 5 s. Razona si existe o no rozamiento entre el cuerpo y el aire. SOLUC: ¿…?

98º.- Calcula el alargamiento que experimenta un muelle de constante elástica 100 N/m cuando se aplica una fuerza de 80 N.

SOLUC: 85 cm.

99º.- Un muelle cuya constante elástica vale 150 N/m tiene una longitud de 35 cm. cuando no se aplica ninguna fuerza. Sobre él. Calcular:

A) La fuerza que debe ejercerse sobre él para que su longitud sea de 45 cm. B) La longitud del muelle cuando se aplica una fuerza de 63 N. SOLUC: A) 15 N B) 77 cm 100º.- Un muelle se alarga 12 cm cuando aplicamos sobre ell una fuerza de 18 N. Calcular: A) El valor de la constante elástica del muelle.

B) El alargamiento del muelle al aplicar sobre él una fuerza de 45 N. SOLUC: A) 150 N/m B) 30 cm


TRABAJO, ENERGÍA Y POTENCIA 101º.- Aplicamos horizontalmente una fuerza

→

F = 250 N a un mueble de 60 Kg. de masa durante 10 s, que está en reposo sobre una superficie horizontal con rozamiento (μ c = 0.3).

A) Determina si se moverá o permanecerá en reposo. B) Calcula la aceleración y el espacio recorrido en ese tiempo. C) Calcula el trabajo realizado por cada una de las fuerzas presentes y el trabajo total durante el tiempo que está actuando la fuerza. D) Aplicando el teorema de las fuerzas vivas (TFV) o teorema del trabajo, calcula la velocidad adquirida por el mueble al cabo de ese tiempo. E) Responde a la misma pregunta que en el apartado anterior pero utilizando las ecuaciones de la cinemática. F) Calcula la potencia desarrollada por la fuerza aplicada. Exprésala en caballos de vapor. SOLUC: A) se mueve con MRUA B) a = 1,23 m/s2 e = 61,5 m C) WN = WP = 0 WF = 15375 J WFroz = - 10848,6 J WTOTAL = 4526,4 J D y E) v = 12,3 m/s F) P = 1537,5 w = 2,1 CV 102º.- Repite el ejercicio anterior suponiendo que la fuerza aplicada no se aplica horizontalmente sino formando un ángulo de 60º con la horizontal. SOLUC: A) se mueve con MRUA B) a = 0,23 m/s2 e = 11,5 m C) WN = WP = 0 WF = 1437,5 J WFroz = - 1282,25 J WTOTAL = 155,25 J D y E) v = 2,3 m/s F) P = 143,75 w = 0,2 CV

103º.- Se desea subir un cuerpo de 5 Kg. por un plano inclinado de 30º con respecto a la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento cinético

es 0,4, calcula:

g) La fuerza paralela al plano que tenemos que aplicarle para que suba con una aceleración de 0,5 m/s2. h) El trabajo que han realizado cada una de las fuerzas presentes y el trabajo total cuando se encuentre a 1 m de altura suponiendo

que partió del reposo. i) La velocidad que llevará cuando se encuentre a 1m de altura aplicando el TFV. j) Lo mismo que en el apartado anterior pero aplicando las ecuaciones de la cinemática. SOLUC: A) 44,1 N B) WN = 0 WP = - 49 J WF = 88,2 J WFroz = - 34,2 J WTOTAL = 5 J C y D) 1,4 m/s

104º.- Un cuerpo de 6 Kg. de masa resbala, con velocidad constante, por la superficie de un plano inclinado de 30º. A) Razona si hay o no hay rozamiento entre el cuerpo y el plano y, en caso afirmativo, calcula el coeficiente de rozamiento dinámico. B) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas presentes y el trabajo total cuando el cuerpo haya descendido una altura de 1,5 m. SOLUC: A) sí hay. μc = 0,58 B) WN = 0 WP = 88,2 J WFroz = -88,2 J WTOTAL = 0 J

105º.- Se deja caer un cuerpo de 20 Kg. por un plano inclinado 30º con respecto a la horizontal desde 2 m de altura, siendo el coeficiente de rozamiento dinámico entre el cuerpo y el plano es μd = 0,4. A) La aceleración de descenso. B) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas durante el descenso y el trabajo total- C) La velocidad con la que llega a la base del plano aplicando el TFV. D) Lo mismo que en el apartado anterior pero aplicando las ecuaciones de la cinemática.

SOLUC: A) 1,5 m/s2 B) WN = 0 WP = 392 J WFroz = - 272,8 J WTOTAL = 119,2 J C y D) 3,5 m/s 106º.- Un coche de 0,8 toneladas sube una pendiente del 30º con velocidad constante de 54 Km/h. Despreciando los efectos del rozamiento, hallar:

A) La fuerza que ejerce el motor B) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas durante 10 s de movimiento del coche y el trabajo total. C) La potencia desarrollada por el motor del coche en ese tiempo. Exprésala en CV. SOLUC: A) 3920 N B) WN = 0 WP = - 588000 J WF. motor = 588000 J WTOTAL = 0 J C) P = 58800 w = 79,9 CV 107º.- Un coche de 1 t circula a 90 Km/h por una carretera recta y horizontal. En un momento dado el conductor pisa el freno deteniendo

el coche en 20 s. Calcular: A) La aceleración de frenado y el espacio recorrido durante la frenada. B) La fuerza que han ejercido los frenos. C) El trabajo realizado por cada una de las fuerzas durante el tiempo de frenado. SOLUC: A) a = - 1,25 m/s2 e = 250 m B) Ffrenado = 1250 N C) WN = 0 WP = 0 J WFrenado = - 312500J 108º.- Desde la terraza de un edificio de 60 m se deja caer un cuerpo de 2 Kg. Calcular las energías cinética, potencial gravitatoria y

mecánica del cuerpo en los siguientes posiciones: A) En el momento de soltarlo. B) En la mitad del recorrido. C) Cuando se encuentra a 10 m del suelo. D) Al llegar al suelo. SOLUC: A) Ec = 0 J EP = 1176 J Em = 1176 J B) Ec = 588 J EP = 588 J Em = 1176 J C) Ec = 980 J EP = 196 J Em = 1176 J C) Ec = 1176 J EP = 0 J Em = 1176 J SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 122 de 24

109º.- Repite el ejercicio anterior suponiendo que el cuerpo se lanza hacia abajo con una velocidad inicial de 12 m/s. SOLUC: A) Ec = 144 J EP = 1176 J Em = 1320 J B) Ec = 732 J EP = 588 J Em = 1320 J C) Ec = 1124 J EP = 196 J Em = 1320 J C) Ec = 1320 J EP = 0 J Em = 1320 J

110º.- Un cuerpo de 2 Kg se lanza hacia arriba desde la terraza de un edificio de 100 m con una velocidad inicial de 12 m/s. Calcular las

energías cinética, potencial gravitatoria y mecánica del cuerpo en los siguientes posiciones: A) En el momento de Lanzarlo. B) En el punto mas alto de su trayectoria. C) Cuando se encuentra a 10 m del suelo. D) Al llegar al suelo. SOLUC: A) Ec = 144 J EP = 1960 J Em = 2104 J B) Ec = 0 J EP = 2104 J Em = 2104 J C) Ec = 1908 J EP = 196 J Em = 2104 J C) Ec = 2104 J EP = 0 J Em = 2104 J 111º.- Un cuerpo de 2 Kg se lanza verticalmente hacia arriba, desde el suelo, con una velocidad de 30 m/s. Calcular las energías

cinética, potencial gravitatoria y mecánica del cuerpo en los siguientes posiciones: A) En el momento del lanzamiento B) En el punto mas alto de su trayectoria. SOLUC: A) Ec = 900 J EP = 0 J Em = 900 J B) Ec = 0 J EP = 900 J Em = 900 J 112º.- Una grúa eleva un palé de ladrillos de 200 Kg. desde el suelo hasta la tercera planta de un edificio en obras que se encuentra a 10

m del suelo. A) Dibuja las fuerzas que actúan durante la elevación de los ladrillos. B) Calcula el trabajo que realiza el motor de la grúa. C) Calcula la potencia que ha desarrollado el motor en la subida si empleó 20 s. Exprésala en CV. SOLUC: B) Wmotor = 19600 J C) Pmotor = 980 J = 1,3 CV

113º.- Calcula la potencia que debe tener el motor de un montacargas para poder subir una carga de 600 Kg. Hasta 100 m de altura en 1

minuto. Exprésala en CV. SOLUC: P = 9800 w = 13.3 CV

114º.- Un ciclista circula a velocidad constante de 18 Km/h por una carretera horizontal con rozamiento (μ = 0,2). La masa del ciclista con

su bicicleta es de 80 Kg. Calcular: A) La fuerza que ejerce el ciclista para mantener esa velocidad y la potencia que desarrolla (toma como tiempo el que tú quieras). B) La fuerza y la potencia que debe desarrollar para subir por una pendiente del 10% con la misma velocidad. SOLUC: A) F = 156,8 N P = 784 w B) F = 234,4 N P = 1172 w

115º.- Un cuerpo de 15 Kg se encuentra a 15 m de altura. ¿Qué trabajo deberías realizar tú para subirlo hasta una altura de 80 m. SOLUC: 4410 J

116º.- Un cuerpo de masa m se deja caer desde la azotea de un edificio de 40 m de altura.

A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica del cuerpo durante su caída. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria del cuerpo durante su caída. C) Calcula la velocidad con la que golpea al suelo aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. D) Calcula la velocidad con la que golpea al suelo aplicando el Principio de Conservación de la Energía Mecánica PCEM). SOLUC: C) y D) v = -28 m/s

117º.- Repite el problema anterior suponiendo que el cuerpo se lanza hacia abajo con una velocidad de 8 m/s.

SOLUC: C) y D) v = -29,1 m/s 118º.- Un cuerpo de masa m se lanza desde el suelo verticalmente hacia arriba con una velocidad de 25 m/s.

A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica del cuerpo durante su ascenso. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria del cuerpo durante su ascenso. C) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. SOLUC: C) y D) h = 31,9 m

119º.- Un cuerpo de masa m se lanza verticalmente hacia arriba desde la azotea de un edificio de 60 m de altura con una velocidad de 20 m/s.

A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica del cuerpo desde que se lanza y hasta que llega al suelo. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria del cuerpo durante su movimiento. C) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. E) Calcula la velocidad con la que golpea al suelo aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. F) Calcula la velocidad con la que golpea al suelo aplicando el Principio de Conservación de la Energía Mecánica PCEM). SOLUC: C) y D) h = 80,4 m E) y F) v = - 39,7 m/s SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 133 de 24

120º.- Un cuerpo de masa m se deja deslizar por un plano inclinado de 30º sin rozamiento desde una altura de 2 m. A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica del cuerpo durante su descenso. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria del cuerpo durante su descenso. C) Calcula la velocidad del cuerpo cuando llegue a la base del plano aplicando las ecuaciones de la cinemática. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. SOLUC: C) y D) v = 6,3 m/s

121.- Un cuerpo de masa m se lanza hacia arriba desde el suelo por un plano inclinado de 30º sin rozamiento con una velocidad de 14

m/s. A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica del cuerpo durante su ascenso. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria del cuerpo durante su ascenso. C) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones de la cinemática. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. SOLUC: C) y D) h = 10 m

122.- Calcula a que velocidad habría que lanzar un cuerpo desde la base de un plano inclinado de 30º sin rozamiento si queremos que

cuando se encuentre a 3 m de altura lleve una velocidad de 4 m/s: A) Aplicando las ecuaciones de la cinemática. B) Aplicando el PCEM. SOLUC: A) y B) v = 8,6 m/s 123.- Calcula a que velocidad habría que lanzar un cuerpo desde el suelo, verticalmente y hacia arriba, para que cuando se encuentre a

10 m del suelo lleve una velocidad de 6 m/s: A) Aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. B) Aplicando el PCEM. SOLUC: A) y B) v = 15,2 m/s 124.- Calcula desde que altura habría dejar deslizar un cuerpo de masa desconocida por un plano inclinado de 30º sin rozamiento si

queremos que cuando se encuentre a 80 cm de altura lleve una velocidad de 4 m/s: A) Aplicando las ecuaciones de la cinemática. B) Aplicando el PCEM. SOLUC: A) y B) h = 1,6 m 125.- Calcula desde que altura habría soltar un cuerpo de masa desconocida si queremos que cuando se encuentre a 8 m de altura lleve

una velocidad de 20 m/s: A) Aplicando las ecuaciones del movimiento de caída libre. B) Aplicando el PCEM. SOLUC: A) y B) h = 28,4 m 126.- Un jugador de golf golpea la pelota con una velocidad de 20 m/s y un ángulo de inclinación de 60º. A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica de la pelota durante su vuelo. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria de la pelota durante su vuelo. C) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones del movimiento parabólico. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. SOLUC: C) y D) h = 10,2 m

127.- En un partido de tenis Rafa Nadal golpea la pelota con un velocidad de 20 m/s y un ángulo de 30º. Suponiendo que el golpe se

produce a 1 m del suelo, responde a las siguientes cuestiones: A) Analiza si se conserva o no la energía mecánica de la pelota durante su vuelo. B) Analiza como varían las energías cinética y potencial gravitatoria de la pelota durante su vuelo. C) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando las ecuaciones del movimiento parabólico. D) Calcula la altura máxima alcanzada aplicando el PCEM. SOLUC: C) y D) h = 11,2 m

128º.- A) Ley de gravitación Universal y la Ley de Coulomb. B) Compara las fuerzas de atracción gravitatoria y repulsión eléctrica entre dos protones que se encuentran en el vacío a 10-10 m de distancia entre ellos. mp = 1,67.10-27 Kg. qp = 1,67.10-19 C K0 = 9.109 N.m2 / C2 G = 6,67.10-11 N.m2 / Kg2 SOLUC: B) Fgrav. = 1,86.10- 44 N Felec. = 2,51.10- 8 N Felec. / Fgrav. = 1,35.1036


QUÍMICA

MOLES, ÁTOMOS, MOLÉCULAS, LEYES DE LOS GASES Y LEYES PONDERALES

1º.- A) Enuncia la Ley de las Proporciones definidas. B) 6,48 g de sodio reaccionan completamente con 10 g de cloro. En otra experiencia se observa que 4,93 g de sodio reaccionan con 7,61

g de cloro. Comprueba que se cumple la Ley de las Proporciones definidas. SOLUC: B) Si se cumple porque la proporción en masa que reaccionan siempre es constante, es decir: m1(Na) / m1(Cl) = m2(Na) / m2(Cl)

2º.- Sabemos que cuando 1,00 g de hierro reacciona con 1,00 g de azufre, se produce 1,57 g de sulfuro de hierro quedando azufre en exceso. Si ahora hacemos reaccionar 1,31 g de hierro con 0,63 g de azufre:

A) ¿Qué cantidad de sulfuro de hierro se formará?. B) ¿Qué elemento estará en exceso? ¿Cuánto?.

SOLUC: A) 1,73 g desulfuro de hierro B) Hay exceso de hierro (0,21 g)

3º.- A) Enuncia la Ley de las Proporciones Definidas y la Ley de las Proporciones Múltiples. B) Al analizar en el laboratorio dos muestras de óxido de cobre, se obtienen para la primera 12,7 g de Cu y 1,6 g de O, y para la segunda,

5,08 g de Cu y 1,28 g de O. B1) Comprueba que no se trata del mismo compuesto. B2) Comprueba que se cumple la Ley de las Proporciones múltiples.

SOLUC: B1) No se trata del mismo compuesto porque no se cumple la Ley de las Proporciones Definidas, es decir: m1(Cu) / m1(O) ≠ m2(Cu) / m2(O) B2) La relación de masas de O con una cantidad fija de Cu es de 1 : 2

4º.- Tenemos dos muestras de óxido de cromo. El análisis señala que en 12,4 g de la primera hay 9,5 g del metal y que en 16,9 g de la segunda hay 11,7 g de cromo. Demuestra:

A) Que no se trata del mismo compuesto. B) Que se cumple la Ley de las Proporciones múltiples.

SOLUC: A) No se trata del mismo compuesto porque no se cumple la Ley de las Proporciones Definidas, es decir: m1(Cr) / m1(O) ≠ m2(Cr) / m2(O)

B) La relación de masas de Cr con una cantidad fija de O es de 3 : 2

5º.- A) Concepto de mol. Número de Avogadro. B) Un matraz de 5 litros, al que se le ha hecho previamente el vacío, se llena de dióxido de carbono gaseoso. Si la temperatura es 25 0C y la presión 680 mmHg: B1) Calcula la masa de gas que hay en el matraz. B2) ¿Cuántas moléculas de dióxido de carbono contiene el matraz?.

B3) ¿Cuántos átomos de oxígeno contiene el matraz?. SOLUC: B1) m = 7,92 g B2) 1,08.1023 moléculas de dióxido de carbono B3) 2,16.1023 átomos de oxígeno

6º.- A) Explica la diferencia entre masa molecular y masa molar. Poner ejemplos. B) Un matraz de 5 litros, al que se le ha hecho previamente el vacío, se llena de metano gaseoso. Si la temperatura es 25 0C y la presión 680 mmHg:

B1) Calcula el nº de moles y de moléculas de metano que contiene el matraz? B2) ¿Cuántos átomos de hidrógeno contiene el matraz? B3) Calcula la masa de metano que hay ene. Matraz.

SOLUC: B1) n = 0,18 moles y 1,08.1023 moléculas de metano B2) 4,32.1023 átomos de hidrógeno B3) m = 2,88 g

7º.- A) Define: Unidad de masa atómica, masa atómica, masa molecular y masa molar.

B) Calcula el volumen que ocupan 50,0 g de agua en los siguientes casos y Compara los resultados y saca las conclusiones al respecto. B1) En estado sólido: d = 0,9 g/mL. B2) En estado líquido: d = 1,0 g/mL B3) En estado gaseoso a 125 ºC y 0,9 atmósferas de presión. B4) ¿En qué estado de agregación hay mayor número de moléculas?.

SOLUC: B1) V = 55,6 mL B2) V = 50 mL B3) V = 101,5 L = 101500 L B4) El mismo porque hay la misma masa

8º.- A) El número de moles de moléculas de H2S que están contenidos en 170 g de sulfuro de hidrógeno. B) El número de moléculas de sulfuro de hidrógeno, átomos de S y átomos de H que contienen los 170 g de sulfuro de hidrógeno.

SOLUC: A) n = 5 moles B) 3,011.1024 moléculas de sulfuro de hidrógeno; 3,011.1024 átomos de S y 6,022.1024 átomos de H


9º.- A) Explica el concepto de volumen molar. B) De un recipiente que contiene 32 g de metano, se extraen 2,4088·1023 moléculas. Calcular:

B1) Los moles de metano que quedan. B2) Las moléculas de metano que quedan. B3) Los gramos de metano que quedan

SOLUC: B1) n = 1,6 moles B2) 9,6352.1023 moléculas de metano B3) m = 25,6 g

10º.- Un compuesto orgánico oxigenado presenta la siguiente composición centesimal: C=53,3%, H=11,2% y O=35,5%. Sabiendo que 0,85 gramos del mismo ocupan un volumen de 250 mL, a la temperatura de 50 ºC y a 760 mmHg de presión. Calcula

A) La fórmula empírica. B) La masa molar y la fórmula molecular. SOLUC: A) (C2H5O)n B) 90 g/mol C4H10O2

11º.- La glucosa, el ácido láctico, el ácido acético y el formaldehido, tienen la misma composición centesimal: 40,0% de C, 6,7% de H y

53,3% de O. Calcula la fórmula empírica de todos ellos y la fórmula molecular de cada una de estas sustancias, sabiendo que sus masas moleculares aproximadas son: Mm (glucosa) = 180 u. Mm (ácido láctico) = 90 u Mm (ácido acético) = 60 u Mm (formaldehido) = 30 u SOLUC: (CH2O)n C6H12O6 (glucosa) C3H6O3 (ácido láctico) C2H4O2 (ácido acético) CH2O (formaldehído)

12º.- A) Enuncia la ley de los volúmenes de combinación de Gay Lussac, B) Teniendo en cuenta que 1 L de N2 se combina con 3 L de H2 y se transforma en 2 L de NH3.. Si hacemos reaccionar 12 L de N2 con 12 L de H2 (medidos en las mismas condiciones de presión y temperatura), calcula el volumen de amoniaco que se puede formar.¿Sobra de algunos de los gases?. ¿Qué volumen sobra?

SOLUC: Se forman 8 L de amoniaco. Sobra nitrógeno. Sobran 8 L de nitrógeno.

13º.- Se tienen tres recipientes que contiene: el primero 3´011·1023 moléculas de C4H10 (butano), el segundo 6´022·1023 moléculas de CO2 y el tercero 1 mol de N2. Ordénalos en orden creciente de su masa.

SOLUC: 1 mol de N2 (28 g); 3´011·1023 moléculas de C4H10 (29 g); 6´022·1023 moléculas de CO2 (44 g)

14º.- A) Define presión parcial y enuncia la ley de DALTON de las presiones parciales. B) Tenemos 10 L de dióxido de carbono a 2 atm y 20 ºC, y 5 L de hidrógeno a 5 atm y 25 ºC . B1) Calcula el número de moles de cada gas. B2) Si mezclamos ambos gases en un recipiente de 25 L a 40 ºC, calcula la presión parcial de cada gas y la presión total en el interior del

recipiente. SOLUC: B1) n1 = 0,83 n2 = 1,02 B2) P1 = 0,85 atm P2 = 1,05 atm Ptotal = 1,9 atm

15º.- Calcula el volumen y la densidad de una mezcla de 7 moles de oxígeno y 5 moles de nitrógeno, medidos en condiciones normales. SOLUC: V = 268,632 L d = 1,355 g/L

16º.- Un recipiente de 90 L contiene 100 g de nitrógeno, 150 g de oxígeno y cierta cantidad de helio. Si la presión total del recipiente es de

3,2 atm a la temperatura de 30 ºC, calcular: A) la cantidad de helio que hay en el recipiente. B) La presión parcial de cada gas. SOLUC: A) m(He) = 13,2 g B) P(N2) = 0,99 atm P(O2) = 1,3 atm P(He) = 0,91 atm

17º.- ¿Cuántos moles, átomos y moléculas hay en 4,6g de etanol (C2 H6 O)?. SOLUC: 0,1 moles 6,022.1022 moléculas 6,022.1022 átomos

18º.- En 3,2 gramos de fosfato de sodio: A) ¿Cuántos moles hay? B) ¿Cuántos átomos de oxígeno hay? C) ¿Cuántas moléculas hay? SOLUC: A) 0,019 moles B) 4,8.1022 átomos de oxígeno C) 1,2.1022 moléculas

19º- Una molécula de una cierta sustancia tiene una masa igual a 1,56x10-21 g. Calcular su masa molecular. SOLUC: 94 g/mol


20º.- Un frasco contiene 33,4 g de cloruro de aluminio sólido. Calcular en esta cantidad: A) El número de moles. B) El número de moléculas. C) El número de átomos de cloro. SOLUC: A) 0,25 moles B) 1,5055.1023 moléculas C) 4,5.1023 átomos de cloro

21º- Considerando que el trióxido de azufre en condiciones normales es gaseoso. Calcule:

A) ¿Qué volumen, en condiciones normales ocuparían 160 gramos de trióxido de azufre? B) ¿Cuántas moléculas contienen?

C) ¿Cuántos átomos de oxígeno? SOLUC: A) 44,8 L B) 1,2.1024 moléculas C) 3,61.1024 átomos de oxígeno

22º.- A) Cuántos moles de oxígeno están contenidos en 25 litros de este gas medidos en condiciones normales de

presión y temperatura?. B) ¿Cuántos gramos pesarán? C) ¿Cuántos átomos de oxígeno contendrán? SOLUC: A) 1,12 moles B) 35,6 g C) 1,35.1024 átomos de oxígeno

23º.- En 5 g de sulfato potásico, calcula:¿Cuántas moléculas hay? ¿Cuántos átomos de oxígeno hay? SOLUC: 1,8.1022 moléculas 7,2.1022 átomos de oxígeno

24º.- Dos elementos A y B forman dos compuestos distintos según las condiciones en que transcurre la reacción. En uno de ellos, 1,495g de A reaccionan con 1,266g de B. En el segundo 0,412g de A lo hacen con 0,600g de B. Justificar con estos datos si, en realidad, se trata de dos compuestos diferentes e indica la ley ponderal que se cumple. SOLUC: Primer compuesto mA / mB = 1,18 Segundo compuesto mA / mB = 0,69

25º.- Un recipiente de 20 mL contiene oxígeno a 20ºC y 0,8 atm. En otro recipiente de 50 mL hay argón a 20ºC y 0,4 atm.

A) Calcule el número de moles de los gases contenidos en cada recipiente. B) Si se conectan los dos recipientes abriendo la llave que los une, sin modificar la temperatura, calcule la fracción molar de cada gas, el número de gramos totales y la presión total de la mezcla.

Masas atómicas: Oxígeno =16; argón =40; SOLUC: A) 6,64x10-4 moles de O2; 8,32 x10_4 moles de argón B) 0,4446 fracción molar del oxígeno; 0,5554 fracción molar del argón; gramos de oxígeno 0,02; gramos de argón 0,033; P=0,51 atm.

26º.- La temperatura de una muestra de 0,010 g de cloro gaseoso contenidos en un recipiente de 10 mL, es de 250

°C. A) Calcule la presión. B) Si se introducen en el recipiente 0,12 g de nitrógeno gaseoso. ¿Cuál es la fracción molar de cloro en la mezcla?.

Datos: m.a. (Cl) = 35,5; m.a. (N) = 14,0 Sol: A) P= 0,6 atm B) 0,032.

27º.- En condiciones normales de P y T, un mol de NH3 ocupa 22,4 L, y contiene 6,022·1023 moléculas. A) ¿Cuántas moléculas habrá en 37 g de amoníaco a 142ºC y 748 mm Hg?

B) ¿Cuál será la densidad del amoníaco a 142ºC y 748 mm Hg? SOLUC: A) 1,31.1024 B) 0,5 g/L N

28.- Una muestra de 0,386g de un óxido de cromo contiene 0,264g de cromo : A)¿Cuál es el % de oxígeno en el compuesto ?. B) ¿Cuál es la fórmula empírica del óxido ?

SOLUC: A) 31,6 % B) Cr2 O3


29º.- Un compuesto orgánico está formado por N,O,C e H. Al quemar 8,9 gramos de este compuesto se obtienen 2,7g de agua y 8,8g de dióxido de carbono. Asimismo, 8,9g de dicho compuesto por otro procedimiento diferente produce 1,4g de nitrógeno gaseoso. Al vaporizar el compuesto a 270ºC y 3atm de presión, 0,1L de vapor pesan 1,2gramos. Calcular la fórmula empírica y molecular de dicho compuesto.

SOLUC: fórmula empírica C2H3NO3 y fórmula molecular C4H6O6N2

30º.- La densidad de un compuesto gaseoso formado por C, H y O a 250 mm de Hg y 300ºC es de 0,617 g/L. Al quemar 10g de compuesto se obtienen 11,4 litros de dióxido de carbono medidos a 25ºC y 738 mm de Hg y 8,18 g de agua. Obtener la fórmula molecular del compuesto.

SOLUC: fórmula empírica C2H4O y fórmula molecular C4H8O2

31º.- El insecticida lindano contiene C,H y Cl. Al quemar una muestra de 3,00g del mismo se obtienen 2,72g de dióxido de carbono y 0,56g de agua. Calcular la fórmula empírica del mismo.

SOLUC: CHCl

32º.- Un compuesto orgánico está formado por 26,7 % de carbono, 2,2 % de hidrógeno y 71,1 % de oxígeno. Calcula su fórmula molecular si se sabe que su masa molecular es de 90 g/mol.

SLUC : C2H2O4

33.- Calcula la fórmula empírica de un compuesto formado por 52,2 % de carbono, 13,1 % de hidrógeno y 34,9 % de oxígeno.

SOLUC: C2H6O

34º.- Cierto compuesto tiene una masa molecular aproximada de 86,1 g/mol, y su composición es de 55,74 % de carbono, 11,69 % de hidrógeno y 32,53 % de nitrógeno. Calcula su fórmula molecular.

SOLUC: C4H10N2

35º.- El ácido cítrico está compuesto por C, H y O. Sabemos que una muestra de 0,500 g dio lugar a 0,6871 g de dióxido de carbono y 0,1874 g de agua, y que su masa molecular aproximada es de 192 g/mol. Deduce su fórmula molecular.

SOLUC: C6H8O7

36º.- Una sustancia orgánica contiene solamente C, H y O. A 250ºC y P=750mm de Hg, 1,65 g de dicha sustancia en forma de vapor ocupan 629 mL. Su análisis químico elemental es el siguiente : 63,1% de C y 8,7 % de H. Determinar su fórmula molecular.

SOLUC: C6H10O2

37º.- En 7,5 1020 moléculas de ciclohexano hay 4,5 1021 átomos de carbono y 9,0 1021 átomos de hidrógeno. ¿Cuál es la fórmula molecular del ciclohexano?.

SOLUC: C6H12

38º.- Un aminoácido contiene C, H ; O y N. En un experimento la combustión completa de 2,175g de este aminoácido dio 3,94 g de dióxido de carbono y 1,89 g de agua. En un experimento distinto, 1, 873g de aminoácido produjeron 0,436 g de amoniaco. Calcule:

a) La fórmula empírica del aminoácido. b) El peso molecular aproximado es de 150. ¿Cuál será su fórmula molecular? SOLUC: A) C3H7NO B) C6H14N2O2 39º.- El paracetamol es un analgésico que está compuesto por C, H, O y N. La combustión de 3.004 g del mismo

produce 3839 mL de dióxido de carbono y 240 mL de nitrógeno, medidos ambos, a 757 mm de Hg y 20ºC y 1,.613 g de agua. Calcula su fórmula molecular sabiendo que su masa molecular es 151 g/mol. SOLUC: C8H9NO2


ESTRUCTURA ATÓMICA. SISTEMA PERIÓDICO

40º.- Dados los elementos químicos de números atómicos 16, 20 y 35, escribe para cada uno de ellos: A) Su configuración electrónica. Basándote en la configuración electrónica (no en la tabla periódica), indica el grupo y el periodo de la tabla periódica al que pertenecen. Justifica la respuesta. Ordena a los átomos en orden creciente de tamaño. B) La configuración electrónica del ión más estable de cada uno de los elementos químicos y ordena los iones por tamaño creciente.

41º.- Justifica: A) ¿Cómo varían los radios atómicos a lo largo de un período y de un grupo de la tabla periódica?

B) Ordena, razonando, los siguientes átomos, en orden creciente de su radio atómico: N, Mg, Al y Si. C) Escribe la configuración electrónica del ión más estable de cada uno de los elementos químicos y ordénalos.

42º.- Dados los valores de números cuánticos:

(4, 2, 3, -½); (3, 2, +1, +½); (2,0, -1, +½) y (1, 0, 0, +½):

A) Indicar, razonando, cuáles de ellos no están permitidos. B) Indicar el orbital en el que se encontrarían los electrones definidos por los valores de los números cuánticos permitidos. C) Para los no permitidos, escribir una posible combinación de números cuánticos permitidos, e indicar el nombre del orbital. 43º.- A) Definir el concepto de electronegatividad. B) Ordenar, razonando el orden establecido, de menor a mayor electronegatividad, los elementos: O, Mo, B, Cu, N, Sr, Rb y Ga.

44º.- De cada pareja de elementos (Li, B), (Na, Cs), (C, O) y (Si, Se), indicar el que tendrá: A) Mayor radio. B) Mayor energía de ionización. C) Mayor electronegatividad. D) Mayor carácter metálico.

Justificar cada respuesta

45º.- Los elementos A, B y C están situados en la tabla periódica en los períodos y grupos siguientes: A(3,2), B(3,17), C(6,1). A) Escribir las configuraciones electrónicas de cada uno de ellos. B) Indicar el número de electrones de valencia. C) Ordenarlos por su tamaño creciente. D) Escribir las fórmulas de los compuestos que B puede formar con los otros dos.

46º.- Escribe la estructura electrónica de: A(Z=19), B(Z=34).y C(Z=27)

A) Deduce y justifica a partir de las estructuras electrónicas, el número de electrones de valencia y el número de electrones desapareados. B) Define el concepto de electronegatividad y ordénalos en orden creciente de su electronegatividad. Justifica la respuesta. C) Escribe y justifica la configuración electrónica de los iones que los elementos A y B pueden formar. Si se combinan entre sí, escribe la fórmula del compuesto que pueden formar.

47º.- Escribe la estructura electrónica de: A(Z=24), B(Z=16).y C(Z=37) A) Deduce y justifica a partir de las estructuras electrónicas, el número de electrones de valencia y el grupo y período de la tabla periódica al que pertenecen. B) Enuncia el principio de máxima multiplicidad de HUND y justifica el número de electrones desapareados que tienen los elementos A y B. C) Escribe y justifica la configuración electrónica de los iones que pueden formar los elementos B y C. Si se combinan entre sí, escribe la fórmula del compuesto que pueden formar.

48º.- Escribe la estructura electrónica de: A(Z=8), B(Z=15).y C(Z=32) A) Deduce y justifica a partir de las estructuras electrónicas, el grupo y período de la tabla periódica a que pertenecen. B) Enuncia el principio de máxima multiplicidad de HUND y a partir de la estructura electrónica del nivel de valencia, justifica el número de electrones de valencia y el número de electrones desapareados de cada elemento. C) Define electronegatividad y ordénalos en orden creciente de su electronegatividad.


49º.- Considera la siguiente tabla incompleta:

Elementos Na ? Al ? S ?

Radios atómicos ? 136 ? 110 ? 99

A) Reproducir la tabla y completarla situando los valores 125 nm, 104 nm y 157 nm y los elementos P, Cl y Mg en los lugares oportunos. B) Indicar y explicar qué norma se ha seguido.

50º.- A) Escribir las configuraciones electrónicas de los iones siguientes: Na+ (Z=11) y F- (Z=9). B) Justificar que el ion Na+ tiene menor radio que el ion F-. C) Justificar que la energía de ionización del sodio es menor que la del flúor.

51º.- Escribe la estructura electrónica de: A(Z=14), B(Z=7).y C(Z=19)

A) Deduce y justifica a partir de las estructuras electrónicas, el grupo y período de la tabla periódica a que pertenecen.

B) Enuncia el principio de máxima multiplicidad de HUND y a partir de la estructura electrónica del nivel de valencia, justifica el número de electrones de valencia y el número de electrones desapareados de cada elemento.

C) Define energía de ionización y ordénalos en orden creciente de su energía de ionización.

DISOLUCIONES

52º.- Al disolver 5 g de ácido clorhídrico en 35 g de agua se obtiene una disolución de densidad 1405 kg/m3 a 20ºC. Calcula la concentración de la disolución expresada en porcentaje en masa, molaridad y molalidad.

SOLUC: 12,5%, 4,8 M, 3,9 m.

53º.- Una disolución de amoníaco al 20,3 % en masa tiene una concentración de 11M. Calcula la densidad de la disolución. SOLUC: 921,2 Kg/m3.

54º.- Calcula la molaridad de una disolución de hidróxido de sodio al 20% y cuya densidad es de 1219 Kg/m3. SOLUC: 6,1 M.

55º.- Se mezclan 100 mL de disolución acuosa 1,2 M de ácido clorhídrico, con 150mL de disolución acuosa 0,5 M del mismo ácido, y la

disolución resultante se enrasa con agua destilada hasta un volumen de 300 mL. Calcula la molaridad de la mezcla resultante. SOLUC: 0,65 M.

56º.- Disponemos de una disolución acuosa de ácido clorhídrico al 20 % en masa cuya densidad es de 1056 Kg/m3 . Calcula la molaridad,

la molalidad y las fracciones molares del soluto y el disolvente. SOLUC: 5,79 M 6,85 m 0,110 y 0,890.

57º.- ¿Cuántos mililitros de una disolución de ácido clorhídrico de riqueza 40% en peso y densidad 1,2g/mL hacen falta para preparar 0,5

litros de disolución 0,1M de dicho ácido? SOLUC: 3,8 mL.

58º- Se toman 100mL de una disolución de ácido nítrico, cuya riqueza es del 42% y su densidad 1,85g/mL, y se diluyen hasta obtener un

litro de disolución, cuya densidad es de 0,854g/mL. Calcular: A) la fracción molar de ácido nítrico en la disolución resultante. B) La molalidad de la disolución resultante.

SOLUC: A) XS = 0,03 B) 1,55 m

59.- A) ¿Qué volumen cantidad de ácido sulfúrico de densidad 1,19g/mL, cuya riqueza es del 30% se necesita para preparar 500mL de una disolución 0,4M de dicho ácido?.

B) Calcular la molalidad y la fracción molar de la disolución anterior. SOLUC: A) VD = 54,9 mL B) 4,3 m XS = 0,07


60º- Calcule el volumen de disolución de hidróxido sódico al 16% y densidad 1,2 g/mL que se necesita para preparar 500 mL de

disolución 0,24 M de hidróxido sódico.

SOLUC: 25 mL

61.- Cuántos gramos de ácido fosfórico serán necesarios para preparar 150 mL de disolución 0.2 M?

SOLUC: 2,91 g

62º.- A) Calcule las cantidades de ácido nítrico al 60% y al 20% en peso que han de mezclarse para obtener 900 gramos de ácido nítrico al 35% en peso.

B) Calcule la fracción molar de ácido nítrico en esta última disolución. SOLUC: A) 337,5 g de la primera y 562,5 g de la segunda B) XS = 0,14

63º.- Queremos preparar 10 L de ácido sulfúrico 3M y lo que tenemos es ácido sulfúrico del 92.77% y densidad 1.827 g/mL. ¿Qué volumen de este se habrá de utilizar? SOLUC: 1,7 L

64º.- Se prepara una disolución disolviendo 54,9g de hidróxido de potasio en la suficiente cantidad de agua hasta obtener 500mL de disolución de densidad 1,09g/mL.

A) Calcular la molaridad del hidróxido de potasio. B) Calcular el volumen de disolución de hidróxido de potasio necesario para preparar 500ml de disolución 0,1M. SOLUC: A) 1,96 M B) 25,6 mL 65º.- Se tiene una disolución de ácido sulfúrico del 98% de riqueza y densidad 1,85g/mL. A) Calcular la molaridad. B) Calcular la molalidad. C) Calcular el volumen de ácido sulfúrico necesario para preparar 100mL de disolución del 20% y densidad 1,14 g/mL. SOLUC: A) 18,5 M B) 500 m C) 12,3 mL 66.- En 1 Kg de agua se disuelven 725 litros de gas amoníaco, medidos a 20ºC y 744 mm de Hg. La densidad de la disolución obtenida

es de 0,882 g/mL. Calcular: A) La concentración del soluto en g/L. B) La molaridad. C) La molalidad. SOLUC: A) 502,7 g/L B) 17,4 M C) 29,57 m

67º.- Se toman 25mL de un ácido sulfúrico de densidad 1,84g/mL y del 96% de riqueza en peso y se le adiciona agua hasta 250mL.

Calcule la molaridad de la disolución resultante. SOLUC: 1,8 M

68º.- Realizar los cálculos necesarios y explicar cómo obtendrías en el laboratorio ( describiendo el material que se va a utilizar) 250mL de una disolución acuosa 0.5M de sulfato de cobre(II). SOLUC: 20 g ……….

69º.- Al disolver 200 g de ácido sulfúrico en 800 g de agua obtenemos una disolución de densidad 1,12 g/mL. Calcula : A) El % en masa B) La molaridad. C) La fracción molar del soluto y del disolvente. SOLUC: A) 20 % B) 2,3 M C) Xs = 0,04 Xd = 0,96

70º.- Al disolver 100 g de ácido sulfúrico en 400 g de agua obtenemos una disolución de densidad 1,12 g/mL. Calcula :

A) La molaridad. B) La molalidad C) La fracción molar del soluto. D) Si vertemos 250 mL de esta disolución en un matraz de 1L y añadimos agua hasta el enrase (la marca) del matraz, ¿Cuál será la nueva molaridad? SOLUC: A) 2,3 M B) 2,55 m C) Xs = 0,04 D) 0,575 M


71º.- Disponemos de una disolución acuosa de ácido nítrico al 25% en masa y densidad 1,03 g/mL. Si queremos tener 1000 g de soluto. Calcular: A) La masa de disolución que debemos tomar. B) El volumen de disolución que debemos tomar. C) La fracción molar del disolvente y del soluto. SOLUC: A) 4000 g B) 3883,5 mL C) Xs = 0,081 Xd = 0,919

72º.- Sabiendo que una disolución concentrada de ácido clorhídrico contiene un 35,2% en masa y que su densidad es 1,175 g/mL. Calcular:

A) El volumen de disolución concentrada del ácido que se necesita para preparar 2 litros de ácido clorhídrico 2 M.

B) Explica el procedimiento que se debe seguir en el laboratorio para preparar dicha disolución. Dibujando y nombrando los aparatos que debes utilizar. SOLUC: A) 353 mL

73º.- Una disolución de ácido acético (C2H4O2) al 10% tiene una densidad de 1,055 g/mL. Si a 500 mL de esta disolución se le añade 1

litro de agua. Calcula: A) El tanto por ciento en masa de la nueva disolución. B) Su molaridad. SOLUC: A) 3,52 % B) 0,59 M

73º.- A) Si queremos preparar 500 mL de disolución 0,2 M de sulfuro potásico. Explica el procedimiento que debemos seguir para preparar la disolución, calculando la cantidad de soluto, nombrando los aparatos necesarios y los esquemas adecuados. B) Si de esta disolución tomamos 1 mL con la pipeta, ¿Cuántas moléculas de sulfuro de potasio hay en los 500 mL de disolución? ¿Cuántos átomos de azufre y de potasio hay en esos mL de disolución? SOLUC: A) 11 g B) 1,2044.1020 moléculas 1,2044.1020 átomos de azufre 2,4088.1020 átomos de potasio

74º.- Si una alumna de primero de Bachillerato quiere preparar 250 mL de disolución 0,50 M de permanganato potásico. A) Calcula la cantidad de permanganato potásico que debe pesar para preparar la disolución 0,50 M. B) Explica el procedimiento que la alumna debe seguir para preparar la disolución, nombrando los aparatos necesarios y dibujando los esquemas adecuados. C) Si esta alumna toma con la pipeta 20 mL de la disolución 0,50 M y los 20 mL los pone en un matraz aforado de 500 mL y completa con agua destilada hasta llenarlo, ¿qué molaridad tendrá la disolución diluida de permanganato potásico resultante? SOLUC: A) 19,75 g C) 0,02 M

75º.- Determina la molaridad, la molalidad y fracción molar del soluto, de una disolución formada al disolver 12 g de hidróxido de calcio en

200 g de agua, si la densidad de la disolución es 1,05 g/mL. SOLUC: 0,8 M 0,8 m XS = 0,014

76º.- Si queremos preparar 500 mL de disolución 0,2 M de nitrato de plata. A) Explica el procedimiento que debemos seguir para preparar la disolución, calculando la cantidad de soluto, nombrando los aparatos necesarios y los esquemas adecuados. B) Si de esta disolución tomamos 4 mL con la pipeta, los ponemos en un matraz de 250 mL y completamos con agua destilada hasta llenarlo, ¿qué molaridad tiene la disolución que contiene el matraz de 250 mL?. SOLUC: A) 17 g B) 0,0032 M

ESTEQIOMETRÍA

77º.- El dióxido de azufre se combina con el oxígeno produciendo trióxido de azufre. Calcula la masa de dióxido que se requiere para obtener 160 g de trióxido de azufre.

SOLUC: 128,03g.

78º.- El ácido clorhídrico reacciona con el sulfuro de hierro (II) produciendo sulfuro de hidrógeno y cloruro de hierro (II). Calcula el volumen de este gas que se obtiene medido en condiciones normales a partir de 10 g de sulfuro de hierro (II).

SOLUC: 2,55 L.

79º.- Cuando el aluminio reacciona con el ácido clorhídrico se produce cloruro de hierro y un gas. Calcula cuántos litros de ese gas se obtienen en c.n. si reaccionan 4 g de aluminio totalmente.

SOLUC: 4,98 L. SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 22 de 24

80º.- El butano (C4H10) se quema con oxígeno. Calcula los gramos de butano que deben quemarse para obtener 100 litros de dióxido de

carbono medidos a 25ºC y 740 mm de Hg. SOLUC: 57,68 g.

81º.- Se mezclan 2L de gas cloro medidos a 97ºC y 3 atm de presión con 3,45g de sodio metal y se dejan reaccionar hasta completar la

reacción. Calcular: A) Los gramos de cloruro de sodio obtenidos. B) Los gramos de reactivos no consumidos. SOLUC: A) 8,8 g B) 8,73 g

82º.- La reacción del carbonato cálcico con ácido clorhídrico produce dióxido de carbono, cloruro de calcio y agua. Calcule : A)¿Cuántos mililitros de ácido clorhídrico 0,1 M son necesarios para disolver 10mg de carbonato cálcico ? B)¿Qué volumen de dióxido de carbono medido a 20ºC y 700mm de Hg se desprenderá en la reacción ? SOLUC: A) 2 mL. B) 2,61 mL.

83º.- Se dispone de 10,4 litros de acetileno (etino), medidos en condiciones normales. Si se realiza su combustión completa, calcule: A) El volumen de oxígeno que será necesario, medido en condiciones normales. B) Qué volumen de aire (cuya composición es de 80% de nitrógeno y 20% de oxígeno, en volumen) se necesitará, medido a 17ºC y

700mm de Hg. SOLUC: A) 26 L B) 150,11 L

84º.- En un proceso industrial se produce pentacloruro de fósforo haciendo reaccionar cloro gas con fósforo sólido (P). Calcular los

gramos de pentacloruro obtenidos al hacer reaccionar 30 gramos de fósforo con 150 gramos de cloro.

SOLUC: 176,2 g

85º.- El aluminio reacciona con el ácido clorhídrico dando cloruro de aluminio e hidrógeno. Se hacen reaccionar 90g de una muestra de aluminio del 80% de pureza con ácido clorhídrico. Calcule :

A) El volumen de disolución de ácido 5 M necesario para la reacción. B) El volumen de hidrógeno obtenido, medido a 20ºC y 700 mm de Hg. SOLUC: A) 1,6 L B) 104,5 L

86º.- El ácido sulfúrico puede obtenerse a partir de la tostación de la blenda

(mineral cuyo componente principal es sulfuro de cinc), según el proceso:

sulfuro de cinc + oxígeno óxido de cinc + dióxido de azufre dióxido de azufre + oxígeno trióxido de azufre trióxido de azufre + agua ácido sulfúrico

A) ¿Cuántos Kg de blenda, con un 53% de sulfuro de cinc, se necesitan para obtener 200Kg de ácido sulfúrico 3,15M?. Densidad del

ácido sulfúrico 1,19 g/mL. B) ¿ Qué volumen ocupa el oxígeno necesario en la primera etapa ( de tostación ) medido a 20ºC y 3 atm?.. SOLUC: A) 97,3 Kg. B) 6359,82 L

87º.- El carburo cálcico reacciona con agua para dar acetileno e hidróxido cálcico. ¿Qué volumen de dióxido de carbono en condiciones

normales se producirá en la combustión del acetileno obtenido a partir de 25g de carburo cálcico del 92% de riqueza ?. SOLUC: 16,1 L

88º.- Calcular al pureza, en tanto por ciento en peso, de una muestra de sulfuro de hierro(II), sabiendo que al tratar 0,50 g de muestra con

exceso de ácido clorhídrico, se desprenden 100 mL de sulfuro de hidrógeno gas, medidos a 27ºC y 760 mm de Hg. SOLUC: 72%

89º.- Para saber el contenido en carbonato de calcio de una caliza impura se hacen reaccionar 14 g de la caliza con ácido clorhídrico del 30% en peso y de densidad 1,15 g/ml. Sabiendo que las impurezas no reaccionan con ácido clorhídrico y que se gastan 25 ml del ácido, calcule:

A) El porcentaje de carbonato de calcio en la caliza. B) El volumen de dióxido de carbono, medido en condiciones normales, que se obtiene en la reacción.

Masas atómicas: calcio = 40; carbono = 12; oxígeno 16; cloro =35,5; hidrógeno = 1. SOLUC: A) 86% B) 2,7 L.

90º.- El carbonato de magnesio reacciona con ácido clorhídrico para dar cloruro de magnesio, dióxido de carbono y agua. A) Calcule el volumen de ácido clorhídrico, de densidad 1,095 g/mL y del 20% en peso, que se necesitara para que reaccione con 30,4 g de carbonato de magnesio. B) Si en el proceso anterior se obtienen 7,4 litros de dióxido de carbono, medidos a 1 atm y 27°C. ¿Cual ha sido el rendimiento de la reacción?. SOLUC: A) 120ml B) Sol: 83%. SEMINARIO DE FÍSICA Y QUÍMICA Autor: D.José Escudero Martinez Página 23 de 24

91º.- Se hacen reaccionar 25 mL de una disolución de ácido sulfúrico, de densidad 1,83 g/mL y de 95% de riqueza en peso, con otra

disolución de hidróxido de sodio, de densidad 1,43 g/mL y de 40% de en peso de hidróxido de sodio. Calcule el volumen de la disolución de hidróxido de sodio necesario para que la reacción sea completa. Razone los pasos dados en la resolución del problema e indique de qué tipo de reacción se trata. (Recuerda que cuando un ácido reacciona con un hidróxido se produce sal y agua) Masas atómicas: Azufre = 32; sodio =23; oxígeno =16; hidrógeno =1.

SOLUC: 60ml.

92º.- En la reacción de aluminio con ácido clorhídrico se desprende hidrógeno. Se ponen en un matraz 30 g de aluminio del 95% de pureza y se añaden 100 mL. de un ácido clorhídrico comercial de densidad 1,170 g / ml. y del 35% de pureza en peso. Con estos datos calcula:

A) Cuál es el reactivo limitante. B) El volumen de hidrógeno que se obtendrá a 25º C y 740 mm. de Hg.

Datos: Masas atómicas: aluminio = 27; cloro = 35,5; hidrógeno = 1. SOLUC: A) ¿? B) 14 L.

93º.- Se toman 20 mL de una disolución 4,0 M de hidróxido cálcico y se les añade agua hasta tener 100 mL de disolución. Calcule los mL

de ácido clorhídrico del 25% en peso y de 1,12 g/mL de densidad que se necesitarán para neutralizar 25 mL de la disolución preparada de hidróxido de calcio. Masas atómicas: cloro = 35,5; hidrógeno = 1

SOLUC: 5,21 ml.


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Ejercicios de Recuperacion de Septiembre 2011 de Física y Química de 1º Bachiller