Prueba de Acceso a Grado Superior – Convocatoria de Septiembre

Prueba de Acceso a Grado Superior - Convocatoria de Septiembre

PAGS Andalucía – Física Junio 2013

Se acerca la convocatoria de septiembre de la Prueba de Acceso a Grado Superior. Para ayudaros a prepararla aquí tenéis el examen de Física de la convocatoria de junio 2013 de Andalucía resuelto.

  1. Sobre una tabla de magnitudes físicas se nos ha caído un poco de agua y se han borrado algunos valores. Rellena los huecos que faltan (1,5 puntos, 0,25 cada apartado)

 

Valor

Tipo

Magnitudes

S.I.

34 Km/h Vectorial Velocidad NO
12 Kp Vectorial Peso NO
234 m² Escalar Superficie SI

Nota: Los valores en negrita son los datos que nos proporcionaba el enunciado.

Explicación:

La velocidad es una magnitud vectorial, ya que además de un valor tiene una dirección y un sentido. En el S.I. se mide en m/s (metros por segundo).

El peso es una fuerza y se mide en el S.I. en N (Newton = kg*m/s²).

La superficie es una magnitud escalar porque sólo se requiere su valor numérico para conocer la información, en el S.I. se mide en metros cuadrados.

  1. Contesta verdadero (V) o falso (F) a las afirmaciones siguientes: (1 puntos, 0,25 cada apartado)

 

AFIRMACIONES

V

F

Si un objeto desacelera es que va marcha atrás

X

Un coche que mantiene su velocidad en una curva   tiene aceleración

X

La velocidad de un objeto depende del observador

X

En física es indiferente hablar de trayectoria y   desplazamiento

X

 

Explicación:

· Si un objeto desacelera es que va marcha atrás. No necesariamente. Cuando un coche frena está desacelerando y sigue avanzando hacia delante. También cuando lanzamos un cuerpo verticalmente hacia arriba está desacelerando gracias a la fuerza de la gravedad y tampoco va marcha atrás.

· Un coche que mantiene su velocidad en una curva tiene aceleración. Este coche no tendría aceleración tangencial, porque el valor de la velocidad es el mismo. Pero sí tendría aceleración normal, ya que la velocidad cambia su dirección y sentido.

· La velocidad de un objeto depende del observador. Correcto. Por ejemplo, imaginemos que estamos esperando en un semáforo y vemos un coche pasar con una cierta velocidad. Si ahora estamos en movimiento en otro coche al lado de éste, para nosotros la velocidad será menor que en el primer caso.

· En física es indiferente hablar de trayectoria y desplazamiento. No es cierto. El desplazamiento sólo tiene en cuenta el instante final e inicial del objeto que ha realizado un movimiento. Pero para llegar del punto inicial al final el objeto puede tomar distintas trayectorias. La trayectoria es la línea seguida por un objeto desde el punto inicial hasta el punto final.

  1. Un  hombre de 70 Kg está sentado sobre una barca de 100 Kg. En el muelle, el hombre salta horizontalmente con una velocidad de 5 m/s.

A. Calcula la velocidad de retroceso de la barca. (1,25 puntos)

Suponemos que tenemos al hombre de 70 Kg sobre la barca de 100 Kg que se encuentra en reposo y el hombre salta hacia el muelle desde la barca con una velocidad de 5 m/s.

Según el teorema de la conservación de la cantidad de movimiento sabemos que:

“Si sobre un sistema no actúa ninguna fuerza o la resultante de las que actúan es nula, la cantidad de movimiento del sistema permanece constante.”

Si la cantidad de movimiento es p = m * v, y la cantidad de movimiento es constante, tenemos que:

Pinicial = Pfinal

(m1+m2)*v = m1*v1+m2*v2

(70+100)*0 = 70*5+100*v2

0 = 350+100*v2

v2 = -350/100 = -3.5 m/s, que es la velocidad de retroceso de la barca.

B. Si el agua frena la barca con una fuerza de 25 N, calcula la aceleración de frenado de la misma (1 punto)

Sabemos, por la segunda ley de Newton que:  F = m*a

Aplicándolo a este caso:

-25N = 100Kg*a

a = -25/100 = -0.25 m/s², que es la aceleración de frenado de la barca.

  1. El siguiente dibujo representa una montaña rusa:

El carrito donde vamos montados está en el punto más alto de una cresta a 75 metros de altura en completo reposo. Suponiendo que el sistema está perfectamente lubricado y que el rozamiento es nulo, calcula: Datos: g=9,8 m/s²

A. La velocidad que se alcanza en el punto B de la montaña rusa. (1,25 puntos)

Sabemos que la energía mecánica de un sistema aislado permanece constante si no existen rozamientos. Además, la energía mecánica es la suma de la energía cinética y potencial, así que:

Em(inicial) = Em(final)

Ec(inicial) + Ep(inicial) = Ec(final) + Ep(final)

½ *m*v²(inicial) + m*g*h(inicial) = ½ *m*v²(final) + m*g*h(final)

½*m*0 + m*9.8*75 = ½ *m*v²(final) + m*9.8*6 (Dividimos por la masa en todos los sumandos)

0 + 735 = v²(final)/2 + 58.8

v²(final)/2 = 676.2

v²(final) = 1352.4

v(final) = 36.75 m/s, que es la velocidad que se alcanza en el punto B de la montaña rusa.

B. Si hubiera rozamiento, ¿cómo sería la velocidad que se alcanza en el punto B, mayor o menor que la calculada en el apartado anterior? Razone la respuesta (1 punto)

Si hubiera rozamiento, la energía mecánica no permanecería constante. Parte de ésta se desprendería en forma de calor, y por tanto, la velocidad que se alcanzaría en el punto B sería menor que la calculada en el punto anterior.

C. Cuando termina el recorrido el carrito entra en una recta de frenado con una velocidad de 12 m/s se le frena con una aceleración de -2 m/s2. Calcula la distancia que recorre antes de que el carrito se detenga. (1 punto)

Este caso se trata de un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), así que la distancia la calculamos con las ecuaciones propias de este movimiento:

v(final) = v(incial) + a*t

0 = 12 + (-2)*t

t = 12/2 = 6 s

x(final) = x(inicial)*v(inicial)*t+(1/2)*a*t²

x(final) = 0*12*6+(1/2)*2*6²

x(final) = 36 m, que es la distancia que recorre antes de que el carrito se detenga.

  1. El      siguiente gráfico representa una foto de una onda en un instante.

A. Su longitud de onda y su amplitud (1 punto)

Recordamos que la longitud de onda (λ) es la distancia que separa dos puntos consecutivos en fase. La longitud de onda es también la distancia de una onda completa.

Por lo tanto, la longitud de onda será:

λ = 2.5 – 0.5 = 2 m (en el caso de que esa fuese la unidad del gráfico)

La amplitud de una onda (A) es la máxima elongación que sufren las partículas del medio sometidas al movimiento ondulatorio.

Es decir, el punto máximo de la onda, que es 2 m (en el caso de que esa fuese la unidad del gráfico)

B. Sabiendo que su velocidad de propagación es de 10m/s, calcule su frecuencia y periodo (1 punto)

Sabemos que la velocidad de propagación (v) de la onda es la rapidez con que se transmite la perturbación por un medio. Se puede calcular así:

v = λ/T

10 = 2/T

T = 2/10 = 0.2 s, que es el periodo.

Sabemos que la frecuencia es la inversa del periodo así que:

f = 1/T = 1/0.2 = 5 Hz

Y con esto queda resuelto el examen de junio del 2013 de la Prueba de Acceso a Grado Superior de Andalucía de la asignatura Física. Recordamos que en el Centro de Estudios MJ se imparten clases preparatorias para todas las asignaturas de esta prueba.

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