Título del título titulado, Ejercicios de Física

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CUADERNO DE

REFUERZO

2 º E.S.O

La actividad científica

El método científico es el procedimiento sistemático

que permite estudiar ciertos fenómenos y establecer los modelos y las leyes por los que se rigen. Consta de las fases que se indican en el esquema.

Una magnitud es toda propiedad de la materia que se

puede medir de forma objetiva. Medir es determinar la cantidad de una magnitud al compararla con otra de referencia que tomamos como unidad En 1960 surge un conjunto de unidades a utilizar a nivel internacional: Sistema internacional de unidades (S.I.) Son magnitudes fundamentales unas pocas, las más sencillas, las de uso más frecuente y que no se expresan en función de otras; por ejemplo: longitud, masa, tiempo, temperatura, etc. El resto son magnitudes que se pueden expresar en función de las fundamentales, son las magnitudes derivadas, como superficie, volumen, velocidad, etc. Las ecuaciones físicas son expresiones matemáticas del conocimiento científico, que sirven para determinar magnitudes y las relaciones entre éstas. Los experimentos para aplicar el método científico se realizan en el laboratorio y es necesario familiarizarse con los materiales habituales para el montaje de los mismos.

1. Relaciona las viñetas con cada una de las etapas del método científico y explica brevemente en qué consiste cada una:
2. Explica la diferencia entre una hipótesis y una ley científica
3. La física y la química, entre otras se denominan ciencias experimentales. ¿a qué crees que se debe? ¿con qué características del conocimiento científico puedes relacionar este hecho?
4. Piensa en una tableta de chocolate. Razona cuáles de estas propiedades son magnitudes y cuáles no: color, masa, sabor y superficie.

Propiedades de la materia La teoría cinético-molecular (TCM) explica el comportamiento de la materia, en base a estos postulados:  La materia está formada por partículas muy pequeñas e indivisibles. Entre ellas no hay nada, solo vacío.  Entre partículas hay fuerzas de atracción, de intensidad variable.  Las partículas se mueven sin cesar y sin ningún orden Los cambios de estado no ocurren a cualquier temperatura, se producen a una temperatura fija para cada sustancia. A nivel del mar el punto de fusión del agua es 0ºC y el punto de ebullición 100ºC; Por debajo de 0ºC el agua se encuentra en forma de hielo, por encima de 100 ºC está en estado vapor.  Las escalas de temperatura y cómo realizar conversiones entre ellas.  Una propiedad característica de la materia: la densidad, mide la relación que existe entre la cantidad de materia que posee un cuerpo (m) y el volumen que ocupa (V). Su unidad en el S.I (Kg/m^3 )  Las leyes de los gases expresan mediante fórmulas matemáticas las relaciones que hay entre la presión, el volumen y la temperatura a la que se encuentra un gas: Ley de Boyle - Mariotte T= constante Ley de Charles P= constante Ley de Gay Lussac V= constante La presión y el volumen son inversamente proporcionales El volumen es directamente proporcional a la temperatura La presión es directamente proporcional a la temperatura

1. Aplicando la TCM, razona: a) ¿Por qué los sólidos tienen forma y volumen fijo? b) ¿Cómo es que los líquidos tienen forma variable? c) ¿Por qué los gases pueden comprimirse fácilmente? d) ¿Por qué se funde un trozo de hielo cuando se calienta?
2. Contesta razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿qué nombre recibe el cambio de estado de sólido a gas? b) ¿qué le ocurre a un vaso de agua al sol? c) ¿qué cambio de estado se produce, cuando al encender la calefacción del coche en invierno, se empañan los cristales? d) ¿en qué estado físico se encuentra a 20ºC, una sustancia cuya TFUSIÓN = 9ºC y cuya TEBULLICIÓN = 80ºC? e) ¿Cómo varía la presión de un gas encerrado en un recipiente, si duplicamos la temperatura y el volumen se mantiene constante? f) ¿en qué estado de agregación se encuentra el agua a 100 K?
3. ¿Cuál de los dibujos se corresponde con la disposición de estos tres líquidos inmiscibles: agua, gasolina y gasoil, en un mismo recipiente? Datos: d (^) gasolina = 720 g/L; d (^) gasoil = 850 g/L; d (^) agua= 1000 g/L
4. Indica si las siguientes medidas son de masa, volumen o densidad, o ninguna de las anteriores: 2 Kg, 50 cL, 500 mm, 1,02 g/L
5. Disponemos de dos barras de distinto material, una de plástico y otra de madera. Las dos tienen la misma masa pero distinto volumen. Explica razonadamente cuál es el material más denso.
6. Tenemos una piscina portátil de 0,85 m^3. ¿cuántas garrafas de 5 L de capacidad hacen falta para llenarla? ¿Podrías instalarla en una terraza que soporta una carga máxima de 700 Kg? (dagua = 1 Kg/L)
7. Calcula: a) La densidad de la gasolina sabiendo que un bidón de 500 L tiene una masa de 430 Kg b) La masa de una pieza de vidrio de 10 cm^3 de volumen, sabiendo que la densidad del vidrio es 2,2 g/cm^3. c) El volumen de una bola de acero de 14 g de masa si la dacero = 5500 Kg/m^3. d) La masa de 1 L de aceite de oliva (d= 0,85 g/cm^3 )
8. Expresa en ºC, las siguientes temperaturas: a) 59 ºF b) - 4 ºF c) 400 K
9. La gráfica muestra una de las leyes de los gases a) Indica de cuál se trata y explica que relación de proporcionalidad hay entre las variables. b) ¿qué volumen ocupa el gas a una presión de 2,5 atm?
10. Se ha encontrado un objeto metálico en una excavación y se quiere saber si se trata de cobre o de bronce. Al medir su masa en la balanza, se obtiene un valor de 0,136 Kg y, al sumergirlo en una probeta con 50 cm^3 de agua, el nivel del agua sube hasta 68,4 cm^3. Averigua si se trata de cobre o bronce. Datos: d (^) cobre = 8,93 g/cm^3 ; d (^) bronce = 7,40 g/cm^3.

1. Clasifica estas mezclas en homogéneas y heterogéneas: gaseosa, infusión de hierbas, batido de vainilla, chocolate líquido, leche con cereales, pizza, agua del grifo, mármol, lejía, colonia, zumo de naranja y aire.
2. Contesta razonadamente a las siguientes preguntas: a) ¿en qué propiedad se basa la decantación? ¿Podríamos separar la sal del agua mediante esta técnica? b) Para tratar una herida, el médico te ha dicho que tienes que preparar 400 mL de una disolución de alcohol en agua al 35 % en volumen, ¿qué volumen de agua y alcohol necesitarás para ello? c) La composición de un refresco es: □ 10 % de azúcar □ 45 % de agua □ 30 % de zumo de naranja □ 14,9% de dióxido de carbono □ 0,1 % conservantes y colorantes. ¿Cuál es el disolvente, cuáles los solutos y en qué estado se encuentra cada uno?
3. Completa las siguientes frases: a) En las mezclas ________________ podemos distinguir los componentes a simple vista, mientras que en las _________________________________ no es posible ni siquiera con un microscopio. b) El hierro (Fe) es un ________________ mientras que el óxido de hierro (FeO) es un ______________ c) En los compuestos químicos, los componentes intervienen siempre en proporciones __________, mientras que en las ________________no.
4. La tasa máxima de alcohol en sangre para conductores noveles es 0,3 g/L. Si una persona tiene unos 6 L de sangre ¿cuál es la máxima cantidad de alcohol que puede ingerir para estar en condiciones de conducir?
5. Para fabricar un anillo, un joyero emplea 15,73 g de plata pura y 1,27 g de cobre. Calcula el tanto por ciento en masa de soluto en dicha aleación.
6. Calcula el porcentaje en masa de: a) La disolución que se obtiene al añadir 40 g de sal a 500 mL de agua b) Una disolución de azúcar en agua que contiene 30 g de soluto en 600 cm^3 de agua (dagua = 1 g/cm^3 ).
7. La riqueza de azúcar en las magdalenas es del 51,5%. ¿Qué cantidad de azúcar ingieres al comer tres magdalenas si cada una tiene una masa de 60 g?
8. ¿En cuántos litros de agua tendríamos que disolver 100 g de sal para conseguir una disolución cuya concentración sea de 5 g/L?
9. Se hace una vinagreta con 75 mL de vinagre y 225 mL de aceite. Halla la concentración en % en volumen 10.Un limpiador contiene amoniaco y agua. ¿qué cantidad de amoniaco puro hay en una botella de 1,5 L si su concentración es del 3 % en volumen? 11.En los análisis de sangre se indica como valor normal de glucosa en sangre, entre 70 y 105 mg/L. Si en una muestra hay 2 mg de glucosa en 20 mL de disolución sanguínea, ¿estará dentro del intervalo normal en sangre? Expresa la concentración en g/L 12.Busca información, ya sea en Internet o en enciclopedias científicas, sobre qué es una salina, como se obtiene uno de los condimentos más utilizados en nuestra vida cotidiana: la sal común y en qué lugares de España hay salinas en funcionamiento.

Estructura de la materia Los diferentes modelos para explicar la estructura del átomo, son una muestra de la evolución y la tenacidad del pensamiento científico.

NÚMEROS QUE CARACTERIZAN A LOS ÁTOMOS:

 Número atómico Z: número de protones en el núcleo de un átomo

 Número másico A: número de protones más neutrones, N = A – Z

El número de protones es fijo para cada elemento pero el de neutrones puede variar. Los átomos son neutros porque contienen el mismo número de cargas positivas (protones) que de cargas negativas (electrones)

Un ion es un átomo con carga eléctrica. Se forma cuando el átomo gana o

pierde electrones.  Si un átomo gana 1 o más electrones se forma un ion negativo (ANIÓN)  Si un átomo ion negativo pierde 1 o más electrones se forma un ion positivo (CATIÓN) Los ISÓTOPOS son átomos de un mismo elemento con igual número atómico y distinto número másico, es decir átomos que solo se diferencian en el número de neutrones.

LA TABLA PERIÓDICA:

Hay muchos elementos químicos: Los metales son sólidos a T ambiente, salvo el mercurio y excelentes conductores del calor y la electricidad. Los no metales pueden hallarse en estado sólido, líquido o gas y son malos conductores En la tabla periódica, estos elementos se disponen por orden creciente de número atómico, en 7 filas horizontales (PERÍODOS) y 18 columnas verticales (GRUPOS).

Los compuestos son sustancias puras formadas por varios tipos de átomos diferentes unidos entre sí de manera estable y

en una proporción fija. Las uniones entre los átomos se denominan enlaces. Hay distintos tipos de enlace en función del

tipo de átomos que se unen y la forma química en la que se presenta el agregado que resulta Los átomos se unen dando lugar a dos tipos de agregados:

• moléculas: formadas por un número determinado y pequeño de átomos, iguales o distintos. Solo se forman moléculas, cuando se unen átomos de elementos no metálicos mediante enlace covalente. Hay moléculas de elementos (N 2 ) y de compuestos (H 2 O)
• cristales formados por un número variable y generalmente grande de átomos que se disponen en estructuras geométricas perfectamente ordenadas. Los cristales pueden ser de tres tipos y sus propiedades son muy diferentes: cristales iónicos (Metal + No metal), cristales metálicos (metal) y cristales covalentes (sílice, diamante y grafito) No todos los elementos se enlazan, los gases nobles (helio, neón, argón…) permanecen como átomos aislados.

7. ¿qué tipo de enlace se establece entre un átomo de flúor y un átomo de hidrógeno? Razona la respuesta y explica el tipo de agregado que se forma
8. La materia está formada por átomos que se unen para dar moléculas o cristales, ¿a qué tipo de agregado (molécula, cristal) corresponden las características que se indican? a) Presenta una ordenación interna de sus partículas ____________________ b) Es una agrupación de un número reducido de átomos __________________
9. Justifica el tipo de enlace en las siguientes sustancias y di si están formadas por moléculas o cristales: a) Cloruro de sodio (NaCl) c) Dióxido de carbono (CO 2 ) b) Nitrógeno (N 2 ) d) Plata (Ag) 10.De las siguientes sustancias, señala:  Kriptón (Kr)  Hidrógeno (H 2 )  Amoniaco (NH 3 )  Helio (He)  Cobre (Cu)  Agua (H 2 O)  Oxígeno (O 2 )  Cloruro de litio (LiCl) a) en rojo las que se presentan en la naturaleza como átomos aislados b) en negro las que estén formadas por moléculas c) en azul, las que sean conductoras de la electricidad en estado sólido.

FORMULACIÓN Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS BINARIOS:

Formula y/o nombra las siguientes sustancias simples e iones: a) O 2 b) Br 2 c) P 4 d) Au e) Helio f) N 2 g) yoduro(1-) h) O^2 - i) magnesio(2+) j) Al3+ k) plomo(4+) Formula y/o nombra los siguientes compuestos: Fórmula Nombre con prefijos Nombre con nº de oxidación ÓXIDOS Na 2 O trióxido de azufre CuO SnO 2 difluoruro de oxígeno óxido de fósforo(V) Fe 2 O 3 HIDRUROS SnH 4 dihidruro de zinc cloruro de hidrógeno ácido clorhídrico CH 4 AuH hidruro de aluminio NH 3 SALES BINARIAS dibromuro de calcio NaCl cloruro de potasio Ag 2 S yoduro de plomo(II) MgBr 2

1. Explica la diferencia entre un proceso físico y un proceso químico, incluyendo un ejemplo de cada tipo para ilustrar tu explicación. Indica cuáles de los siguientes procesos son físicos (F) y cuáles son químicos (Q): a) La combustión del butano en una estufa b) La disolución de azúcar en el café c) Encender un mechero d) Partir una pizza en raciones e) Rayar queso parmesano f) Tocar la guitarra g) Oxidación de una llave de hierro
2. Razona verdadero/falso y corrige las afirmaciones que no sean correctas: a) Las sustancias que se obtienen al final de una reacción química se llaman reactivos. b) En las reacciones químicas se conserva el número de átomos y la masa c) En una reacción química se rompen los enlaces en los productos para dar nuevas sustancias diferentes a las iniciales d) Los átomos que forman los productos son distintos a los de los reactivos. e) Las emisiones de CO 2 producidas por el uso de combustibles fósiles, están provocando un agujero en la capa de ozono, y la consiguiente repercusión en el clima a nivel planetario
3. Ajusta las siguientes ecuaciones químicas: a) C (s) + O 2 (g)  CO 2 (g) f) S(s) + O 2 (g)  SO 2 (g) b) N 2 (g) + O 2 (g)  N 2 O 3 (g) g) Zn (s) + HCl (ac)  ZnCl 2 (ac) + H 2 (g) c) C(s) + O 2 (g)  CO (g) h) HCl(ac) + NaOH (ac)  NaCl (ac) + H 2 O (l) d) KClO 3 (s)  KCl(s) + O 2 (g) i) C 2 H 4 (g) + O 2 (g)  CO 2 (g) + H 2 O (g) e) Al(s) + O 2 (g)  Al 2 O 3 (s) j) Cl 2 (g) + Kl (ac)  I 2 (s) + KCl (ac)
4. Si reaccionan completamente 15 g de sodio con 46 g de cloro ¿qué cantidad se obtiene de cloruro de sodio? ¿qué ley has aplicado?
5. ¿en qué problema ambiental intervienen cada una de estas reacciones? Ajústalas. a) SO 3 (g) + H 2 O (l)  H 2 SO 4 (ac) b) N 2 O 5 (g) + H 2 O (l)  HNO 3 (ac) c) Cl (g) + O 3 (g)  ClO (g) + O 2 (g) d) C 8 H 18 (l) + O 2 (g)  CO 2 (g) + H 2 O (g) combustión del octano (componente mayoritario de las gasolinas) e) Busca información sobre las sustancias que destruyen la capa de ozono. f) Describe de forma breve el problema medioambiental que supone el incremento del efecto invernadero y cuáles son sus efectos.

Fuerzas y movimiento

CINEMÁTICA: parte de la Física que estudia los movimientos. Un

cuerpo se mueve cuando varía su posición respecto al origen del sistema de referencia. El cuerpo en movimiento se llama móvil Sistema de referencia: punto fijo que utilizamos para describir si un cuerpo se mueve o no.

MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO:

Velocidad: se calcula como el cociente

entre el desplazamiento realizado y el tiempo empleado. Su unidad en el S.I: m/s  Velocidad media en un recorrido: se halla dividiendo el espacio recorrido entre el tiempo tardado en recorrerlo  Velocidad instantánea: velocidad en cada instante marcada por el velocímetro

Aceleración: mide la rapidez con la que cambia la velocidad de un cuerpo. Se calcula

como el cociente entre la variación de velocidad y el tiempo empleado. Su unidad en el S.I: m/s^2

TIPOS DE MOVIMIENTO:

MRU: movimiento rectilíneo y uniforme.

MRUA: movimiento rectilíneo

uniformemente acelerado: no varía la aceleración; en tiempos iguales aumenta o reduce la velocidad en la misma cantidad.

LAS FUERZAS Y SUS EFECTOS Las fuerzas se identifican por los efectos que producen en los cuerpos, alterando su estado de movimiento y/o deformándolos. Cuando se produce una deformación, si el cuerpo recupera la forma inicial (elástico) si no recupera la forma inicial (plástico) y si hay una variación en la velocidad del cuerpo, al que se aplica, hay una aceleración. Ambos efectos se suelen dar a la vez: al golpear un balón, éste sufre una deformación elástica mientras se aplica la fuerza y además cambia de velocidad, pasa de estar parado a moverse.

Las fuerzas son vectores y las representamos

mediante flechas. Una misma fuerza puede acelerar o frenar un objeto en función de si actúa en el sentido de su movimiento o en el contrario. Al aplicar una fuerza (F) a un cuerpo de masa (m) éste adquiere una aceleración:

TIPOS DE FUERZAS

o Fuerzas de contacto: cuando los cuerpos “se tocan”: choques, colisiones,

contactos y el rozamiento (una fuerza que siempre se opone al movimiento)…

o Fuerzas a distancia: actúan “desde lejos”, sin que los cuerpos lleguen a tocarse: fuerzas

gravitatorias, eléctricas y magnéticas. La fuerza de la gravedad actúa a distancia entre

dos cuerpos que poseen masa. Aumenta con el valor de estas masas y disminuye con la distancia que las separa. Cuando estamos en la superficie de un planeta esta fuerza

recibe el nombre de peso y se calcula:

En la tierra la aceleración de la gravedad (g =9,8 m/s^2 )

La MASA es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. Se mide en

kilogramos y no depende del lugar donde la determines.

El PESO es la fuerza con la que nos atrae un planeta, por lo que se mide en newtons y su valor depende del lugar

donde te encuentres.

Si sobre un cuerpo actúan varias fuerzas, las podemos sumar, la suma de todas ellas es la FUERZA RESULTANTE.

La intensidad de una fuerza se mide con el DINAMÓMETRO

La UNIDAD de fuerza en el S.I, es el NEWTON (N). Otra unidad habitual para

medir las fuerzas, es el Kilopondio (Kp)

La medida de las fuerzas se basa en la medida de las deformaciones que producen en los

cuerpos (alargamiento de un muelle). La ley de Hooke establece que el alargamiento que

experimenta un muelle elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada. K= constante de elasticidad F= fuerza aplicada l = deformación producida (alargamiento)

1. Explica en qué consisten los dos efectos que puede producir una fuerza.
2. ¿Qué masa tendríamos que sostener con la mano para estar aplicando una fuerza de 1 N?
3. Sobre los ejemplos que se indican explica la diferencia entre un material rígido, elástico y plástico
4. Determina la resultante de los siguientes sistemas de fuerzas:
5. Si se empuja un armario de 120 kg con una fuerza de 300 N, ¿qué aceleración adquiere si el rozamiento es de 90 N? ¿Y si no hay rozamiento?
6. Si montamos en un avión subidos en una báscula. ¿Qué sucederá a lo largo del viaje desde el despegue hasta el aterrizaje?
7. Calcula: a) Tu masa y tu peso en la Tierra, Luna, Marte y Júpiter. (gLuna = 1,6 m/s^2 ) b) El valor de la gravedad en el polo Norte, si un esquimal de 50 Kg pesa allí 491,5 N c) Qué alargamiento producirá una fuerza de 10 N en un muelle cuya constante elástica K= 2N/m
8. Un coche de 450 kg que circula a 80 km/h, frena hasta detenerse en 6 s. ¿qué fuerza han realizado los frenos?
9. Un coche de 2000 Kg de masa circula por una carretera recta y plana de tal forma que la fuerza de rozamiento es de 300 N. Si la fuerza que hace el motor es de 550 N, ¿variará la velocidad? En caso afirmativo calcula la aceleración. 10.Un chico empujan un mueble. Con los datos que se indican, dibuja todas las fuerzas que actúan y calcula la aceleración que adquiere éste. m (^) mueble = 50 Kg; Fchico = 1250 N; Frozamiento = 150 N; velocidad (^) inicial = 0