En este listado encontrarás ejercicios sobre los principales temas de Física tratados en 1º de Bachillerato. Practica y resuelve tus dudas con las respuestas explicadas paso a paso.
Pregunta 1 - Movimiento uniforme (cinemática)
Un automóvil circula por una carretera recta y desierta y el conductor mantiene una velocidad constante de 80 km/h. Después de 2 horas desde el inicio del viaje, el conductor condujo
A) 40 kilómetros.
B) 80 kilómetros.
C) 120 kilómetros.
D) 160 kilómetros.
mi) 200 kilómetros.
meta
Determine la distancia recorrida por el conductor, en km.
Datos
- El movimiento es uniforme, es decir, con velocidad constante y aceleración nula.
- El módulo de velocidad es de 80 km/h.
- El tiempo de viaje fue de 2 horas.
Resolución
Calculemos la distancia usando la fórmula de velocidad:
Dónde,
es la distancia recorrida en km.
es el intervalo de tiempo en horas.
Como queremos distancia, aislamos en la fórmula.
Reemplazando los valores:
Conclusión
A una velocidad constante de 80 km/h, después de 2 horas de viaje el conductor recorre 160 km.
Practica más ejercicios cinematicos.
Pregunta 2 - Movimiento uniformemente variado (cinemática)
En una carrera de autos en una pista ovalada, uno de los autos acelera uniformemente a una velocidad constante. El piloto parte del reposo y acelera durante 10 segundos hasta alcanzar una velocidad de 40 m/s. La aceleración alcanzada por el auto fue
A) 4m/s²
B) 8m/s²
C) 16m/s²
D) 20m/s²
mi) 40 m/s²
meta
Determine la aceleración en el intervalo de tiempo de 10 segundos.
Datos
Intervalo de tiempo de 10 s.
Variación de velocidad de 0 a 40 m/s.
Resolución
Al haber variación de velocidad, se acelera el tipo de movimiento. Dado que la tasa de aceleración es constante, se trata de un movimiento uniformemente variado (MUV).
La aceleración es cuánto cambió la velocidad durante un período de tiempo.
Dónde,
El es la aceleración, en m/s².
es la variación de la velocidad, es decir, la velocidad final menos la velocidad inicial.
es el intervalo de tiempo, es decir, el tiempo final menos el tiempo inicial.
Como el automóvil parte del reposo y el tiempo comienza a disminuir tan pronto como el automóvil comienza a moverse, la velocidad inicial y el tiempo son iguales a cero.
Sustituyendo los datos facilitados en el comunicado:
Conclusión
En este intervalo de tiempo la aceleración del coche fue de 4 m/s².
Ver ejercicios Movimiento uniformemente variado
Pregunta 3 - Primera ley de Newton (dinámica)
Imaginemos un tren que viaja por Brasil. De repente, el conductor tiene que frenar bruscamente el tren debido a un obstáculo en las vías. Todos los objetos en el tren continúan moviéndose, manteniendo la velocidad y trayectoria que tenían antes. Los pasajeros son arrojados por el vagón, bolígrafos, libros e incluso esa manzana que alguien trajo para el almuerzo flotan en el aire.
El principio de la Física que explica lo que sucede dentro del vagón de tren es
a) la Ley de la Gravedad.
b) la Ley de Acción y Reacción.
c) la Ley de la Inercia.
d) la Ley de Conservación de Energía.
e) la Ley de Velocidad.
Explicación
La primera ley de Newton, también llamada Ley de Inercia, establece que un objeto en reposo permanecerá en reposo y un objeto en reposo permanecerá en reposo. Un objeto en movimiento continuará moviéndose con rapidez constante a menos que una fuerza externa actúe sobre él.
En este caso, incluso con el tren reduciendo abruptamente su velocidad, los objetos continúan moviéndose debido a debido a la inercia, la tendencia de los cuerpos es a mantener su estado de movimiento (dirección, módulo y dirección) o descansar.
Quizás le interese saber más sobre el Primera ley de Newton.
Pregunta 4 - Segunda ley de Newton (dinámica)
En una clase de física experimental se realiza un experimento utilizando cajas de diferentes masas y aplicando una fuerza constante a cada una. El objetivo es comprender cómo se relaciona la aceleración de un objeto con la fuerza aplicada y la masa del objeto.
Durante el experimento, la caja mantiene una aceleración constante de 2 m/s². Posteriormente se realizan cambios de masa y fuerza en las siguientes situaciones:
I - La masa se mantiene igual, pero el módulo de fuerza es el doble que el original.
II - La fuerza aplicada es la misma que la original, sin embargo, la masa se duplica.
Los valores de las nuevas aceleraciones con relación a la original, en ambos casos, son, respectivamente
El)
B)
w)
d)
Es)
La relación entre fuerza, masa y aceleración se describe en la segunda Ley de Newton, que dice: la fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es igual al producto de su masa por su aceleración.
Dónde,
FR es la fuerza resultante, la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo,
m es la masa,
a es la aceleración.
en la situacion yo, tenemos:
La masa sigue siendo la misma, pero la magnitud de la fuerza se duplica.
Para diferenciar usamos 1 para las cantidades originales y 2 para la nueva.
Original:
Nuevo:
La fuerza 2 es el doble de la fuerza 1.
F2 = 2F1
Como las masas son iguales, las aislamos en ambas ecuaciones, las igualamos y resolvemos para a2.
Reemplazo de F2,
Así, cuando duplicamos la magnitud de la fuerza, la magnitud de la aceleración también se multiplica por 2.
En la situación II:
Igualando las fuerzas y repitiendo el proceso anterior:
Reemplazo de m2,
Así, al duplicar la masa y mantener la fuerza original, la aceleración cae a la mitad.
Necesita refuerzo con Segunda ley de Newton? Lea nuestro contenido.
Pregunta 5 - Tercera ley de Newton (dinámica)
Un profesor de física, entusiasmado con el aprendizaje práctico, decide realizar un peculiar experimento en el aula. Se pone un par de patines y luego se empuja contra una pared. Exploraremos los conceptos físicos involucrados en esta situación.
Al empujarse contra la pared del aula con un par de patines, ¿qué le pasará al maestro y cuáles son los conceptos físicos involucrados?
a) A) El docente saldrá proyectado hacia adelante, debido a la fuerza aplicada a la pared. (Ley de Newton - Tercera ley de acción y reacción)
b) El profesor permanecerá quieto, ya que hay rozamiento entre los patines y el suelo. (Ley de Newton - Conservación de la cantidad de movimiento lineal)
c) El profesor se queda quieto. (Ley de Newton - Fricción)
d) El profesor será lanzado hacia atrás, por el rodamiento de los patines, por la aplicación de la reacción de la pared. (Ley de Newton - Tercera ley de acción y reacción)
e) Los patines del profesor se calentarán por el rozamiento con el suelo. (Ley de Newton - Fricción)
La tercera ley de Newton explica que toda acción produce una reacción de la misma intensidad, mismo sentido y sentido opuesto.
Al aplicar una fuerza contra la pared, la reacción empuja al docente en dirección opuesta, con la misma intensidad que la fuerza aplicada.
La Ley de acción y reacción actúa sobre pares de cuerpos, nunca sobre el mismo cuerpo.
A medida que los patines permiten rodar, el centro de masa del maestro se lanza hacia atrás y este se desliza por el salón.
Recuerda el Tercera ley de Newton.
Pregunta 6 - Ley de la gravitación universal
El club de Física de la escuela está explorando la órbita de la Luna alrededor de la Tierra. Quieren comprender la fuerza de atracción gravitacional entre la Tierra y su satélite natural, aplicando los principios de la Ley de Gravitación Universal de Newton.
Las estimaciones de masa son kg para la Tierra y unas 80 veces más pequeño para la Luna. Sus centros están situados a una distancia media de 384.000 km.
Sabiendo que la constante de gravitación universal (G) es N⋅m²/kg², la fuerza de atracción gravitacional entre la Tierra y la Luna es aproximadamente
El)
B)
w)
d)
Es)
La Ley de Gravitación Universal de Newton dice que: "La fuerza de atracción gravitacional entre dos masas (m1 y m2) es directamente proporcional al producto de sus masas y la constante universal de gravitación e inversamente proporcional al cuadrado de dos distancia.
Su fórmula:
dónde:
F es la fuerza de atracción gravitacional,
G es la constante de la gravitación universal,
m1 y m2 son las masas de los cuerpos,
d es la distancia entre los centros de masas, en metros.
Reemplazo de valor:
Ver más sobre Fuerza gravitacional.
Pregunta 7 - Caída libre (movimiento en un campo gravitacional uniforme)
En un trabajo práctico para la Feria de Ciencias del colegio, un grupo expondrá los efectos de un campo gravitacional uniforme. Después de una explicación del concepto de gravedad, realizan un experimento práctico.
Dos esferas de acero, una de 5 cm de diámetro y la otra de 10 cm de diámetro, se sueltan del reposo, en la misma momento, por uno de los integrantes del grupo, desde una ventana del tercer piso del escuela.
En el suelo, un teléfono celular que graba en cámara lenta registra el momento exacto del impacto de las esferas en el suelo. En una hoja, el grupo pide a los espectadores que seleccionen la opción que, según ellos, explica la relación entre las velocidades de los objetos cuando tocan el suelo.
Tú, con buenos conocimientos de Física, seleccionarás la opción que dice
a) el objeto más pesado tendrá mayor velocidad.
b) el objeto más ligero tendrá una mayor velocidad.
c) ambos objetos tendrán la misma velocidad.
d) la diferencia de velocidad depende de la altura de la torre.
e) la diferencia de velocidad depende de la masa de los objetos.
Despreciando los efectos del aire, todos los objetos caen con la misma aceleración debida a la gravedad, independientemente de su masa.
El campo gravitacional atrae objetos hacia el centro de la Tierra con la misma aceleración constante de aproximadamente .
La función de velocidad se describe por:
Siendo Vi la velocidad inicial igual a cero y siendo la aceleración g:
La velocidad, por tanto, sólo depende del valor de la aceleración debida a la gravedad y del tiempo de caída.
La distancia recorrida también se puede medir mediante:
Se puede ver que ni la velocidad ni la distancia dependen de la masa del objeto.
Entrena más ejercicios de caida libre.
Pregunta 8 - Lanzamiento horizontal (movimiento en un campo gravitacional uniforme)
Un par de estudiantes, en un experimento, lanzan una pelota horizontalmente desde una gran altura. Mientras uno lanza el balón, el otro a una distancia determinada graba un vídeo de la trayectoria del balón. Despreciando la resistencia del aire, la trayectoria y la velocidad horizontal de la pelota durante el movimiento son
a) una línea recta descendente y la velocidad horizontal aumentará.
b) una línea recta, y la velocidad horizontal aumentará con el tiempo.
c) un arco de círculo, y la velocidad horizontal disminuirá con el tiempo.
d) una línea ondulada y la velocidad horizontal fluctuará.
e) una parábola, y la velocidad horizontal permanecerá constante.
El movimiento horizontal y vertical son independientes.
Cuando se ignora la resistencia del aire, la velocidad horizontal será constante, ya que no hay fricción y el movimiento es uniforme.
El movimiento vertical es acelerado y depende de la aceleración de la gravedad.
La composición de los movimientos forma la trayectoria de una parábola.
¿Estás interesado en aprender más sobre Lanzamiento horizontal.
Pregunta 9 - Potencia y rendimiento
Un estudiante está investigando la eficiencia de una máquina que, según la información del fabricante, es del 80%. La máquina recibe una potencia de 10,0 kW. En estas condiciones, la potencia útil ofrecida y la potencia disipada por la máquina son, respectivamente
a) potencia útil: 6,4 kW y potencia disipada: 3,6 kW.
b) potencia útil: 2,0 kW y potencia disipada: 8,0 kW.
c) potencia útil: 10,0 kW y potencia disipada: 0,0 kW.
d) potencia útil: 8,0 kW y potencia disipada: 2,0 kW.
e) potencia útil: 5,0 kW y potencia disipada: 5,0 kW.
La eficiencia (η) es la relación entre potencia útil y potencia recibida, expresada como:
La potencia útil, a su vez, es la potencia recibida menos la potencia disipada.
Potencia útil = potencia recibida - potencia disipada
Con un rendimiento del 80%, o 0,8, tenemos:
Así, la potencia útil es:
Potencia útil = potencia recibida - potencia disipada
Potencia útil = 10 kW - 2 W = 8 kW
Tal vez quieras recordar acerca de potencia mecánica y rendimiento.
Pregunta 10 - Sistema mecánico conservador.
En un laboratorio de Física, una pista con carritos simula una montaña rusa. Abandonan la carreta del reposo en el punto más alto del sendero. Luego el carro desciende, disminuyendo su altura, mientras que su velocidad aumenta durante el descenso.
Si no hay pérdida de energía debido a la fricción o la resistencia del aire, ¿cómo se aplica la conservación de la energía mecánica a este sistema conservador?
a) La energía mecánica total aumenta a medida que el carro gana velocidad.
b) La energía mecánica total disminuye, ya que parte de la energía se convierte en calor debido a la fricción.
c) La energía mecánica total permanece constante, ya que no actúan fuerzas disipativas.
d) La energía mecánica total depende de la masa del carro, ya que afecta la fuerza gravitacional.
e) La energía mecánica total varía dependiendo de la temperatura ambiente, ya que afecta la resistencia del aire.
La energía mecánica es la suma de sus partes, como la energía potencial gravitacional y la energía cinética.
Considerando el sistema conservador, es decir, sin pérdidas de energía, la energía final debe ser igual a la inicial.
Al principio, el carro estaba estacionario, con su energía cinética igual a cero, mientras que su energía potencial era máxima, al estar en el punto más alto.
Al descender, comienza a moverse y su energía cinética aumenta a medida que disminuye la altura, disminuyendo también su energía potencial.
Mientras una porción disminuye, la otra aumenta en la misma proporción, manteniendo constante la energía mecánica.
Recuerda los conceptos sobre energía mecánica.
Pregunta 11 - Masa específica o densidad absoluta
En una investigación sobre las propiedades de la materia, se utilizan tres cubos de diferentes volúmenes y materiales para crear una escala de la masa específica de estos materiales.
Con ayuda de una balanza y una regla se obtiene para los cubos lo siguiente:
- Acero: Masa = 500 g, Volumen = 80 cm³
- Madera: Masa = 300 g, Volumen = 400 cm³
- Aluminio: Masa = 270 g, Volumen = 100 cm³
De mayor masa específica a menor, los valores encontrados son:
a) Acero: 6,25 g/cm³, Aluminio: 2,7 g/cm³, Madera: 0,75 g/cm³
b) Madera: 1,25 g/cm³, Acero: 0,75 g/cm³, Aluminio: 0,5 g/cm³
c) Acero: 2 g/cm³, Madera: 1,25 g/cm³, Aluminio: 0,5 g/cm³
d) Aluminio: 2 g/cm³, Acero: 0,75 g/cm³, Madera: 0,5 g/cm³
e) Aluminio: 2 g/cm³, Acero: 1,25 g/cm³, Madera: 0,75 g/cm³
La masa específica de un material se define como la masa por unidad de volumen y se calcula mediante la fórmula:
Para el acero:
Para la madera:
Para el aluminio:
Obtenga más información en:
- Masa específica
- Densidad
Pregunta 12 - Presión ejercida por una columna de líquido.
Un estudiante se sumerge en un lago al nivel del mar y alcanza una profundidad de 2 metros. ¿Cuál es la presión que ejerce el agua sobre él a esta profundidad? Considere la aceleración debida a la gravedad como y la densidad del agua como
.
a) 21pa
b) 121 Pa
c) 1121 Pa
d) 121.000Pa
e) 200.000Pa
La presión en un fluido en reposo viene dada por la fórmula:
P=ρ⋅g⋅h + atmosférico P
dónde:
P es la presión,
ρ es la densidad del fluido,
g es la aceleración debida a la gravedad,
h es la profundidad del fluido.
Practica más ejercicios hidrostáticos.
ASTH, Rafael. Ejercicios de física (resueltos) para 1º de bachillerato.Todo importa, [Dakota del Norte.]. Disponible: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Acceso en:
vea también
- Ejercicios sobre energía potencial y cinética.
- Fórmulas físicas
- Leyes de Newton Ejercicios comentados y resueltos
- Trabajar en Física
- ejercicios hidrostáticos
- Física en Enem
- Ejercicios sobre energía cinética.
- Gravedad