SOLUCIONARIO Plan Común
Física
Solucionario Plan Común Física
CAPÍTULO 1
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es A
m·
2
m · g 35 s
2.
s
cm2
M L T −2 ⋅ L
2
= 151.200
g · s
cm2
2 –3 = [M] [L] [T]
T
La alternativa correcta es B
ton2 · h = 1 m3
(1.000.000 g (1.000.000 g))2 ⋅ 3.600 s
= 3.600.000.000
(100 cm (100 cm))3
kg2 · s 80.000 = 80.000 cm3
H C E P C
= 3,5 · 10
m · kg2 s
La alternativa correcta es C
1
s o i r a t i s r e v i n u e r P
−5
1.000 g 1.000 g ⋅ 3.600 s 3.600 s
kg · h = 0,042 cm2
F · D = t
4.
2
La alternativa correcta es E
0,042
3.
= 35
1 kg) ( 1.000
(1.000 g (1.000 g))2 ⋅ s cm3
= 80.000.000.000
g2 ⋅ s 3.600.000.000
cm3
x=
= 0,045 =
g2 ⋅ s 80.000.000.000
cm3
9 200
g2 · s
cm3
g2 · s
cm3
capítulo 1
5.
Solucionario Plan Común Física
La alternativa correcta es A →
→
→
a + b −2c = (2,1) + (0,-3) − 2(1,1) = (0,−4)
6.
La alternativa correcta es D →
→
∧
→
∧
∧
∧
∧
a + 2b - c = 3 i + 4 j + 2 · 2 j − 3 i = 8 j
7.
La alternativa correcta es C ∧
→ →
∧
∧
∧
∧
∧
|a − b| = |3 i + 6 j − ( i + 2 j )| = |2 i + 4 j | = �22+42 = �20 = 2�5 8.
La alternativa correcta es E ∧ ∧ Del gráco se deduce que las coordenadas del vector son −4 i + 3 j , luego el módulo del vector es
�(−4)2+32= �25 =5 9.
La alternativa correcta es A Para que dos vectores sean iguales, se debe cumplir que cada componente de un vector sea igual a su correspondiente componente del otro vector, por lo tanto, k − 5 = 3
10.
k=8
La alternativa correcta es C 2
2
(m) ( 2 ) = 1 1
+
2
�3
2
(m) ( 2 ) = 1 1
�3
+
1
m
2
+
3
4 1
= 1 1
= 4 m2 m2 = 4 m=±2
C P E C H P r e u n i v e r s i t a r i o s
3
Solucionario Plan Común Física
CAPÍTULO 2
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es D Distancia total recorrida: 2x Distancia recorrida en cada tramo: x Como
v=
d t
En el primer tramo:
20 =
x t1
⇒
t1=
x 20
En el segundo tramo:
30 =
x t2
⇒
t2=
x 30
Por lo tanto v =
dtotal ttotal
=
2x 2x = = 24 x + x t1+t2 20 30
[ kms ]
2.
La alternativa correcta es D En un lanzamiento vertical hacia arriba, la velocidad va disminuyendo linealmente hasta llegar a ser nula en el punto de altura máxima, luego comienza a aumentar en sentido contrario al anterior.
3.
La alternativa correcta es B La opción I es falsa, del gráco se deduce que la velocidad disminuye linealmente en los primeros 2 segundos, lo que implica una aceleración (retardación) constante. La opción II es falsa, la distancia recorrida en un gráco v/t corresponde al área bajo la curva. d0-2 = 5 x 2 +
5 x 2 = 15 [m] 2
d2-5 = 3 x 5 = 15 [m] s o i r a t i s r e v i n u e r P
H C E P C 4
La opción III es verdadera, la distancia recorrida en un gráco v/t corresponde al área bajo la curva. d0-2 = 5 X 2 +
5 x 2 = 15[m] 2
d2-5 = 3 x 5 = 15[m]
d0-5 = d0-2 + d2-5= 15 + 15= 30[m]
capítulo 1
4.
5.
Solucionario Plan Común Física
La alternativa correcta es C vi = 30
[ ms ]
hmax=
v2i 2g
302 = 45,0 [m] 2 ⋅10
=
La alternativa correcta es D
[ ms ] m v = 50 [ ] s vi = 10
⇒
f
vf − vi m 50 - 10 a= t = =8 2 s 5
[ ]
t = 5 [s]
d = vi t +
1 at2 2 1 ⋅ 8 ⋅ 52 = 150 [m] 2
d = 10 ⋅ 5 +
6.
La alternativa correcta es D a=
[ ]
m 15 v = = 5 s2 3 t
F = m ⋅ a = 5 ⋅ 5 = 25 [N]
7.
La alternativa correcta es B
P = 20 [N] ⇒ m = g a= 4
20 [kg] g
[ ] m s2
F = m ⋅ a =
20 g g ⋅ 4
= 5 [N]
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5
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8.
La alternativa correcta es C Del gráco se deduce que a3-6 = 0
[ ms ] 2
T − mg = 0 ⇒ T = mg = 800 ⋅ 10 = 8.000 [N]
9.
La alternativa correcta es E P ⋅ 4L P ⋅ x = P ⋅ = 2 ⋅ 4L = 8L 4L ⇒ x = P 2 2
10.
La alternativa correcta es B
Si, IA= IB ⇒ FA⋅ tA = FB ⋅ tBcomo, tA> tB ⇒ FB> FA por lo tanto la aceleración adquirida por el cuerpo B es mayor que la adquirida por el cuerpo A.
11.
La alternativa correcta es B
Si, IA= IB ⇒ FA⋅ tA = FB⋅ tB como, tA> tB ⇒ FB> FA
12.
La alternativa correcta es B La condición para que una puerta gire es que sobre ella se aplique un torque.
13.
La alternativa correcta es A En un choque elástico se conserva la cantidad de movimiento (momentum) y la energía.
14.
La alternativa correcta es D Del gráco se desprende:
[ ] = 5 ⋅10 ⋅ 2 = 100 [ ⋅ ] 5 ⋅ 2 =5⋅ = 25 [ ⋅ ] 2
m ΔP0-10= 5 ⋅ 10 ⋅ 2 = 50 kg ⋅ s
2
s o i r a t i s r e v i n u e r P
H C E P C 6
ΔP10-20 ΔP20-25
kg m s
[
m ΔPtotal = 175 kg ⋅ s
]
kg m s
Como el impulso total es igual a ΔPtotal, entonces I = 175 [N ⋅ s]
capítulo 1
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CAPÍTULO 3
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es C Por ser caída libre no existe roce, por lo cual la energía mecánica se conserva en todo momento, luego si la energía cinética al llegar al suelo es 1.000 [J], ésta corresponde a la energía mecánica, ya que en ese punto del recorrido la energía potencial gravitatoria es 0 [J].
2.
La alternativa correcta es B Si los dos alumnos tienen igual masa, implica que tienen igual peso. Ambos tienen igual punto de partida y de llegada, por lo tanto tienen igual desplazamiento. Por lo tanto el trabajo realizado por ambos alumnos es igual.
3.
La alternativa correcta es C WA=WB tA= 30 [min] = 1.800 [s] tB= 15 [min] = 900 [s] PA=
W 1.800
PA PB
W PB= 900 4.
W W 1 900 1.800 ⋅ ⇒ 2 PA= PB = = = 1.800 W W 2 900
La alternativa correcta es A 1 Ec= mv2 2 m´=
m 4
E´c
=
Ec
1 m´(v´)2 = 1 mv2 2 2 m (v´)2 4
=
(v´)2
=
4v2
v´
=
2v
mv2
C P E C H P r e u n i v e r s i t a r i o s
7
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5.
La alternativa correcta es E Es necesario suponer que no existe roce, por lo cual la energía mecánica se conserva en todos los puntos del recorrido.
6.
La alternativa correcta es B
Si la rapidez es constante, la aceleración es nula. F - FROCE= 0 ⇒ F = FROCE = 20[N] P = F ⋅ v = 20 ⋅ 0,6 = 12[W]
7.
La alternativa correcta es B
En un gráco F/d, el área bajo la curva representa el trabajo realizado. W0-1= 1 ⋅ 5 = 5 [J] W1-2= 1 ⋅ 5 + W2-3 =
1 ⋅ 10 = 10 [J] 2
1 ⋅ 15 = 7,5 [J] 2
WTOTAL = 22,5 [J]
8.
La alternativa correcta es D
W = EC = ECF − ECI ⇒ 22,5 = ECF − 7,5 ⇒ ECF= 30 [J]
9.
La alternativa correcta es B
La opción I es falsa.
s o i r a t i s r e v i n u e r P
H C E P C 8
EC1=
1 m1v12 = 1 m2 (2v2)2 = 2 m2v22 2 2
EC2=
1 m2v22 2
La opción II es verdadera EC1=
1 v m1v21 = 1 4 m2 2 2 2 2
EC2=
1 m2v22 2
( ) =
La opción III es falsa.
2
1 m v2 2 2 2
capítulo 1
10.
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( ) = 18 m v
EC1=
1 v m1v21 = 1 m2 2 2 2 2
EC2=
1 m v2 2 2 2
2
2
22
La alternativa correcta es B Por el principio de conservación de la energía 1 mv2 = mgh 2
⇒
v = �2gh = �2 ⋅10 ⋅ 6,14 =
�122,8 [ms]
11.
La alternativa correcta es C Al estar suspendido el bloque a cierta altura y considerando que el sistema de referencia es el suelo, sólo tiene energía potencial gravitatoria, pues la energía cinética es nula ya que la velocidad es cero.
12.
La alternativa correcta es A La energía potencial gravitatoria en el punto más alto es EP= mgh = 4 ⋅ 10 ⋅ 6 = 240[J] por el principio de conservación de la energía, toda la energía potencial gravitatoria del cuerpo en el punto más alto se transforma en energía cinética al llegar al suelo.
13.
La alternativa correcta es E Al llegar al suelo la piedra tiene energía potencial gravitatoria nula, ya que la altura a que se encuentra es 0 [m].
14.
La alternativa correcta es D La opción I es verdadera. Si suponemos que los tres cuerpos tienen la misma masa, los tres cuerpos tienen igual energía potencial gravitatoria por estar a la misma altura (h/2). La opción II es verdadera. El cuerpo 1 tiene la misma rapidez que el cuerpo 2, pues se encuentran a la misma altura, por lo tanto si suponemos que los tres cuerpos tienen la misma masa, la energía cinética para el cuerpo 1 y 2 también es la misma en todos los puntos del recorrido. La opción III es falsa. La rapidez de los cuerpos 1 y 2 es mayor que la del cuerpo 3 en h/2, luego si suponemos que los tres cuerpos tienen la misma masa, la energía cinética del cuerpo 1 y 2 es mayor que la del cuerpo 3 y como la energía potencial es la misma, implica que la energía mecánica de los cuerpos 1 y 2 es mayor que la del cuerpo 3.
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9
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CAPÍTULO 4
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es E Las ondas electromagnéticas se propagan en el vacío, pero también en medios materiales. Las ondas transportan energía pero no transportan masa. La amplitud corresponde a la elongación máxima. Las ondas sonoras son longitudinales. La longitud de onda es la longitud horizontal que abarca tres nodos consecutivos.
2.
La alternativa correcta es B La rapidez del sonido en el aire es 340 [m/s]
3.
La alternativa correcta es E La longitud de onda es la longitud que abarca un ciclo, vale decir, la distancia que cubre la onda durante un período.
4.
La alternativa correcta es D La opción I es verdadera. La velocidad de propagación corresponde a la velocidad con que avanza la onda en el sentido de propagación. Su valor corresponde al producto entre la frecuencia de la onda y su longitud de onda. v = λ⋅f 1 f= T
v=λ⋅
1 λ = T T
La opción II es verdadera. El período es el tiempo que tarda la partícula en describir una oscilación completa. T=
1 f
la opción III es verdadera. s o i r a t i s r e v i n u e r P
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v = λ ⋅ f
5.
λ =
v f
La alternativa correcta es A Todos los sonidos son generados por vibración de objetos materiales. El sonido se propaga con mayor rapidez en los medios mas densos, por lo tanto la rapidez de propagación del sonido en el acero es mayor a la del agua y aire, la rapidez de propagación del sonido es mayor en el agua que en el aire, nalmente el orden de la rapidez de propagación es: acero - agua - aire.
capítulo 1
6.
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La alternativa correcta es C
λ = 30 [m] v = 300.000
7.
[ kms ] = 300.000.000 [ ms ]
v
λ
=
300.000.000 = 10.000.000 [Hz] = 10 [MHz] 30
La alternativa correcta es B Cuando una onda pasa de un medio a otro, mantiene su frecuencia.
vB = 20
[ cms ] = 0,2 [ ms ]
λ=
f B = 5 [Hz]
8.
f=
v 0,2 = = 0,04 [m] = 4 [cm] f 5
La alternativa correcta es D f 0= 500 [Hz]
[ ms ] m v =0[ s ] m v = 40 [ s ] vs= 340
f´= f 0
R
vs+vR
340 + 0 ≈ 570 [Hz] ( v −v ) = 500( 340 ) − 40 s
MOVIL
MOVIL
9.
La alternativa correcta es E
f 0 = 500 [Hz]
[ ms ] m v =0[ s ] m v = 40 [ s ] vs = 340 R
f´= f 0
vs−vR
340 − 0 (v + v ) = 500(340 ) ≈ 450 [Hz] + 40 s
MOVIL
MOVIL
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11
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10.
La alternativa correcta es E
v1=
v2=
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T ⋅ L m 2T⋅ L´ m 2
T ⋅ L = m
2T⋅ L´ m 2
L´=
L 4
11.
La alternativa correcta es C En un espejo plano, la imagen es virtual, derecha, se forma detrás del espejo. La distancia objeto - espejo es igual a la distancia espejo - imagen.
12.
La alternativa correcta es C El espejo cóncavo forma imagen real, invertida y de igual tamaño si el objeto se ubica en el centro de curvatura del espejo.
13.
La alternativa correcta es B Si suponemos que el medio por el cual se propaga el rayo de luz antes de entrar y luego de salir del vidrio es el mismo. La velocidad del rayo de luz al salir del vidrio es la misma que antes de entrar en él.
14.
La alternativa correcta es C Si un cuerpo que vibra se acopla a otro cuerpo vibrante, cuya frecuencia natural es similar, la amplitud se refuerza y puede llegar a romper la estructura que no resiste la vibración; este fenómeno se conoce como resonancia.
15.
La alternativa correcta es A La opción I es verdadera. Al cambiar de medio, la onda cambia su velocidad de propagación. La opción II es falsa. Si la onda incide perpendicular a la interfaz, mantiene su dirección de propagación. La opción III es falsa. Al cambiar de medio una onda, mantiene la frecuencia.
capítulo 1
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CAPÍTULO 5
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es B Al acercar la varilla cargada positivamente, en la esfera se produce una electrización por inducción, quedando cargada negativamente en forma denitiva cuando se abre el interruptor y queda interrumpido el movimiento de electrones entre el cuerpo y la tierra.
2.
La alternativa correcta es D En la electrización por contacto o por inducción se requiere que al menos un o de los cuerpos esté cargado eléctricamente en forma previa.
3.
La alternativa correcta es C Los cuerpos eléctricamente pueden ser conductores o aislante, esto depende de que tan ligados estén los electrones a sus correspondientes núcleos, de modo que permiten o no el traspaso de electrones de un cuerpo a otro.
4.
La alternativa correcta es C Si la esfera se encuentra aislada y cargada positivamente, al hacer contacto con la mano, ésta atrae las cargas negativas de la tierra, las cuales uyen a través de la mano.
5.
La alternativa correcta es D El cuerpo cargado eléctricamente atrae al cuerpo neutro, al hacer contacto, ambos se electrizan con cargas de igual signo y por lo tanto se repelen.
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13
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6.
La alternativa correcta es E L = 3400 [m] A = π ⋅ r2 = 3,14 ⋅ 142 = 615,44 [mm2]
r = 14 [mm]
[
Ω ⋅ mm2
ρ = 0,017 ρ ⋅ L
R=
A
=
V=i⋅R
7.
]
0,017 ⋅ 3400 = 0,094 [ ] 615,44 i
=
V R
=
8 ≈ 85[A] 0,094
La alternativa correcta es A REQ=
40 [ ] 7
i=
3 [A] 2
P = i2 ⋅ R =
8.
m
2
( ) ⋅ 407 3 2
=
90 [W] 7
La alternativa correcta es E VTOTAL= 12 + 18 = 30 [V] RTOTAL= 1 + 18 + 1 = 20 [ ] i=
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V R
=
30 = 1,5 [A] 20
capítulo 1
9.
Solucionario Plan Común Física
La alternativa correcta es D V2 La opción I es falsa. Como P = y la diferencia de potencial es constante, la potencia será R máxima cuando la resistencia equivalente sea mínima, y esto se logra conectando las resistencias en paralelo. V2 La opción II es falsa. Como P = y la diferencia de potencial es constante, la potencia será R mínima cuando la resistencia equivalente sea máxima, y esto se logra conectando las resistencias en serie. La opción III es verdadera. La potencia del circuito se logra sumando las potencias individuales de los artefactos. Por lo tanto las opciones falsas son I y II
10.
La alternativa correcta es D R=
ρL π d
(2)
2
=
4ρ L
π d2
ρ ⋅ 3L = 48ρ L R= π d 2 π d2
(4)
4ρ L R R´
=
π d2 48ρ L
=
4ρ L
π d2
⋅
π d2 48ρ L
=
1 12
R´ = 12 R
π d2
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15
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CAPÍTULO 6
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es D El transformador es un dispositivo que permite aumentar o disminuir el voltaje de una corriente alterna, está formado por dos bobinas enrolladas en torno a un núcleo de hierro. Por la bobina llamada primaria circula una corriente cuyo voltaje se desea transformar, produciendo un campo magnético variable en el núcleo de hierro, lo cual induce una corriente alterna en la otra bobina llamada secundaria, desde donde la corriente sale transformada.
2.
La alternativa correcta es D La opción I es verdadera. Si se introduce un núcleo de hierro en una bobina, su campo magnético hace que éste se magnetice, lo que aumenta el campo magnético resultante. La opción II es verdadera. La intensidad del campo magnético al interior de una bobina está dada µ0Ni por B = lo tanto, al aumentar i, aumenta B. L La opción III es falsa. La intensidad del campo magnético al interior de una bobina está dada por, B=
3.
µ0Ni L
por lo tanto, al disminuir N, disminuye B.
La alternativa correcta es E La opción I es verdadera. El campo magnético al interior de un solenoide generado por una corriente es uniforme. La opción II es falsa. La intensidad del campo magnético al interior de un solenoide está dada µ0Ni por , B = , por lo tanto, al aumentar L, disminuye B. L
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La opción III es verdadera. La intensidad del campo magnético al interior de un solenoide está µ0Ni dada por B = , por lo tanto, al aumentar N, aumenta B. L
capítulo 1
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4.
La alternativa correcta es D La densidad de líneas de campo es un indicador de la intensidad del campo magnético. En un imán las líneas se separan a partir de un polo y convergen en el otro, indicando de la intensidad del campo es mayor cerca de los polos.
5.
La alternativa correcta es C La opción I es falsa. En el año 1831, el físico inglés Michael Faraday (1791 – 1867), e independientemente en Estados Unidos el físico Joseph Henry (1797 – 1878), descubrieron que cuando se hace pasar un imán a través de una espira se produce una corriente eléctrica. La opción II es falsa. Los imanes sólo atraen los objetos que son magnetizables. La opción III es verdadera. El alternador es una aplicación tecnológica del magnetismo, que permite generar una corriente eléctrica alterna.
6.
La alternativa correcta es C El electroimán es un solenoide con núcleo de hierro, de modo que al circular corriente por el conductor, magnetiza el núcleo de hierro, haciendo que éste adquiera propiedades magnéticas. La intensidad del campo magnético depende de la intensidad de corriente que circule por el solenoide.
7.
La alternativa correcta es C NP= 100 VP= 100 [V]
NP VP
=
NS
⇒ VS =
VS
VP ⋅ NS NP
=
100 ⋅ 200 = 200[V] 100
NS= 200
8.
La alternativa correcta es A V = 200 [V] i = R = 50 [ ]
9.
V R
=
200 = 4 [A] 50
La alternativa correcta es C Un solenoide o bobina es un alambre enrollado en forma de cilindro, en el cual se genera un campo magnético uniforme en su interior.
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17
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La alternativa correcta es D
10.
µ0 ⋅ i 2 ⋅ π ⋅ a
B
=
B
= µ0 ⋅ 2 i = 2 ⋅ µ0 ⋅ i 2 ⋅ π ⋅a π⋅a 2
µ0 ⋅ i π⋅a = 1 2π a = = µ0 ⋅ i ⋅ B´ 4 2 ⋅ π ⋅a 2⋅ µ0⋅ i 2⋅ µ0 ⋅ i π⋅a B
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B´ = 4 B
capítulo 1
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CAPÍTULO 7
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es A m = 50 [kg] c = 0,113
[ gºcal⋅ C ]
Tf = −4 [ºC]
Q = m ⋅ c ⋅ ( Tf − Ti ) = 50.000 ⋅ 0,113 ⋅ (−4 − 36)= −226.000 [cal] = 226 [kcal]
Ti = 36 [ºC] El signo negativo indica que es calor cedido.
2.
La alternativa correcta es E mHIELO= 50 [g] cHIELO= 0,53
[ gºcal⋅ C ]
THIELO= −160 [ºC] mAGUA= 500 [g] cAGUA = 1
[ gºcal⋅ C ]
TAGUA = 20 [ºC] mHIELO ⋅ cHIELO ⋅ (TMEZCLA -THIELO) + mAGUA ⋅ cAGUA ⋅ (TMEZCLA− TAGUA) = 0 50 ⋅ 0,53 ⋅ (x + 160) + 500 ⋅ 1 ⋅ (x − 20) = 0 x ≈11 [ºC]
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3.
La alternativa correcta es B Para transformar hielo a 0 [ºC] en agua a 0 [ºC] Q1 = m ⋅ Lf = 300 ⋅ 80 = 24.000 [cal] Para elevar la temperatura del agua de 0 [ºC] a 100 [ºC] Q2 = m⋅ c ⋅ T = 300 ⋅ 1 ⋅ 100 = 30.000 [cal] Para transformar agua a 100 [ºC] en vapor a 100 [ºC] Q3 = m ⋅ Lv = 300 ⋅ 540 = 162.000 [cal] Para elevar la temperatura del vapor de 100 [ºC] a 130 [ºC] Q4 = m ⋅ c ⋅ T = 300 ⋅ 1 ⋅ 30 = 9.000 [cal] La cantidad de calor necesaria es QTOTAL= Q1+ Q2+ Q3+ Q4 = 225.000 [cal] = 225 [kcal]
4.
La alternativa correcta es C mAGUA ⋅ cAGUA ⋅ (TMEZCLA − TAGUA) + mPLATA ⋅ cPLATA ⋅ (TMEZCLA − TPLATA) = 0 200 ⋅ 1 ⋅ (x − 10) + 50 ⋅ 0,06 ⋅ (x − 75) = 0 x ≈11 [ºC]
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5.
La alternativa correcta es D Esta forma de propagación es exclusiva de los uidos, en los que sus moléculas se encuentran bastante separadas entre si, lo que les permite moverse y trasladarse desde un lugar a otro. Así se explica el tiraje de las chimeneas, la calefacción de las habitaciones mediante estufas de cualquier tipo, la formación de los vientos, las brisas y la formación de las corrientes marinas.
6.
La alternativa correcta es D La solidicación es el proceso de transformación de un líquido en sólido por desprendimiento de calor. De esta manera, si retiramos calor de un líquido su temperatura disminuye y se inicia la solidicación. La experiencia indica que esta temperatura es la misma a la que se produjo la fusión. Durante la solidicación la temperatura permanece constante y el calor latente de solidicación es igual al calor latente de fusión.
capítulo 1
Solucionario Plan Común Física
7.
La alternativa correcta es B La temperatura es una magnitud física que da cuenta de la mayor o menor agitación de las moléculas o átomos que constituyen un cuerpo y se relaciona con su estado térmico. No se debe confundir con la cantidad de calor que la determina ni con la energía calórica total asociada.
8.
La alternativa correcta es D El calor es una forma de energía y como tal se puede generar por transformación de otros tipos de energía, como eléctrica en el caso de las estufas. Si un vehículo posee energía cinética (movimiento), al aplicar los frenos la fuerza de roce transforma la energía cinética en energía calórica.
9.
La alternativa correcta es E La transmisión del calor de una estufa se realiza por radiación y convección. No se puede realizar por conducción, ya que esta forma de transmisión del calor ocurre solo en sustancias sólidas.
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21
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CAPÍTULO 8
SOLUCIONARIO 1.
La alternativa correcta es D Estudios cientícos recientes de los elementos más antiguos que se evidencian en nuestro planeta, estiman la formación de la Tierra hace unos 4.650 millones de años. Se presume que la Tierra se formó de la primitiva nebulosa a partir de la cual se originaron, primero el Sol y más tarde los planetas, en un proceso de 4 fases; de las cuales la primera corresponde a la acreción, que consistió en la condensación de las partículas de la nube originando un protoplaneta rodeado de una atmósfera rica en gases nobles e hidrógeno.
s o i r a t i s r e v i n u e r P
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2.
La alternativa correcta es E La geosfera está constituida por tres zonas principales: la corteza es la región más supercial; el manto que se extiende bajo la corteza hasta unos 2.900 km de profundidad y el núcleo que es la región más interna del planeta, su espesor es de aproximadamente 3.500 km.
3.
La alternativa correcta es D La Termosfera es la capa superior de la atmósfera (80 a 1.500 km de altura), posee pocos elementos químicos, el hidrógeno se encuentra ionizado; absorbe la radiación UV, los rayos gamma y rayos X; en esta capa se producen las auroras boreales y australes.
4.
La alternativa correcta es C La corteza y el manto superior conforman la llamada Litosfera. La unión discontinua de material sólido (corteza) y plástico (astenósfera) se reconoce como Discontinuidad de Mohorovicic.
5.
La alternativa correcta es E El núcleo interno de composición sólida contiene los elementos más pesados del planeta. En el centro de la Tierra hay un núcleo de hierro sólido a 4.000 ºC de temperatura con un radio de 1.370 kms aproximadamente.
6.
La alternativa correcta es B Durante las últimas décadas, la Geología ha experimentado un desarrollo revolucionario producido por el concepto de “Tectónica de Placas”. La hipótesis tiene su antepasado cientíco en la “Teoría del desplazamiento de los continentes” o también conocida por “Deriva continental” presentada por Alfred Wegener a la comunidad cientíca en 1912. Luego de investigar las similitudes entre las formas de las costas africanas y sudamericanas postuló que alguna vez hubo un único supercontinente al que denominó Pangea. El cual comenzó a fracturarse hace unos 200 millones de años. Los fragmentos habrían comenzado un lento movimiento alrededor de la supercie terrestre.
capítulo 1
Solucionario Plan Común Física
7.
La alternativa correcta es B Los márgenes convergentes ocurren a lo largo de las profundas fosas oceánicas, que siempre son alargadas y bordean las cadenas volcánicas. En estas zonas, dos placas convergen y una la de mayor densidad sub-escurre bajo la otra (subducción).
8.
La alternativa correcta es C Existen tres tipos de ondas sísmicas. Sin embargo las más conocidas son las llamadas de cuerpo. Se componen de ondas primarias (P) y secundarias (S). Las ondas P corresponden a ondas longitudinales, que pueden propagarse por medios sólidos y líquidos, generando esfuerzos de compresión y descompresión del medio elástico, en este caso del material cortical. También se les denomina ondas de presión; son las primeras en ser detectadas pues tienen mayor velocidad de propagación que las ondas S.
9.
La alternativa correcta es E La opción I es verdadera. Los sismos corresponden a fenómenos de tipo endógeno, en el que la ruptura del “equilibrio elástico” de una determinada región cortical produce la liberación de energía que se maniesta por medio de ondas mecánicas propagándose omnidireccionalmente. Pese a tratarse de movimientos bruscos, esporádicos y de corta duración, se desarrollan a partir de imperceptibles procesos cuasi estáticos de acumulación de energía por años (o siglos), reejando con ello la dinámica interna de nuestro planeta. La opción II es verdadera. La intensidad de un sismo se relaciona con los efectos y daños producidos en un lugar determinado. Varía por lo tanto con la distancia al hipocentro y con las características del medio a lo largo del cual se propaga el sismo. La opción III es verdadera. La magnitud de un sismo es medida mediante la escala de Richter y representa la energía sísmica liberada en cada movimiento telúrico y se basa en el registro del sismógrafo.
10.
La alternativa correcta es E El volcán es la parte más externa de un sistema magmático de grandes dimensiones: El magma proviene de la fusión parcial de las rocas del manto terrestre; es el principal componente de la Litosfera, que la forman la corteza y el manto superior.
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CAPÍTULO 9
SOLUCIONARIO
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1.
La alternativa correcta es D Los lósofos griegos postulan a la Tierra como un globo inmóvil alrededor del cual giran los cuerpos celestes. Esta teoría conocida como sistema geocéntrico permaneció inalterable durante 2.000 años y postulaba que los planetas, el Sol, la Luna y las estrellas se mueven en órbitas circulares perfectas con velocidades perfectamente uniformes, estando la Tierra en el centro exacto del movimiento de los cuerpos celestes.
2.
La alternativa correcta es B En el renacimiento, el aporte de Nicolás Copérnico hizo un cambio radical al postular que se puede explicar mejor el movimiento planetario al atribuir una posición central al Sol con los planetas orbitando en torno a él (modelo heliocéntrico).
3.
La alternativa correcta es B Los planetas tienen un movimiento de rotación que consiste en su giro respecto a un eje. Este movimiento determina la duración del día del planeta.
4.
La alternativa correcta es B Mercurio es el planeta más cercano al Sol y el segundo más pequeño del sistema solar. No posee atmósfera. Su alta densidad indica que su núcleo ocupa casi la mitad del planeta. Su temperatura varía entre los 430 ºC y – 180 ºC.
5.
La alternativa correcta es A Saturno es el segundo planeta más grande y el único con anillos visibles desde la Tierra: Dos de sus anillos son brillantes y uno opaco.
6.
La alternativa correcta es A Urano es el séptimo planeta y el tercero más grande. Está inclinado de forma tal que el ecuador forma casi un ángulo recto con la trayectoria de la órbita (98º), por lo tanto en algunos momentos su parte más caliente es uno de sus polos y su campo magnético se inclina 60º en relación a su eje.
7.
La alternativa correcta es C Júpiter es el planeta más grande, tiene más materia que todos los otros planetas juntos y su volumen es mil veces el de la Tierra.
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8.
La alternativa correcta es D Venus es el segundo planeta del sistema solar y el más semejante a la Tierra en cuanto a tamaño, masa, densidad y volumen; pero no tiene océanos y su densa atmósfera provoca un efecto invernadero que eleva la temperatura hasta los 480 ºC.
9.
La alternativa correcta es A Desde el Big-Bang,que se establece como el inicio del universo han transcurrido aproximadamente 15.000 millones de años, sin embargo, la formación del sistema solar se estima en unos 4.500 millones de años, a partir de una nube de gas y polvo.
10.
La alternativa correcta es E La opción I es verdadera. La Hipótesis de sión supone que originariamente la Tierra y la Luna eran un solo cuerpo y que parte de la masa fue expulsada, debido a la inestabilidad causada por la fuerte aceleración rotatoria que en aquel momento experimentaba nuestro planeta: la parte desprendida se quedó con parte del momento angular del sistema inicial y, por lo tanto, siguió en rotación que, con el paso del tiempo, se sincronizó con su período de traslación. La opción II es verdadera.La hipótesis de la captura supone que la Luna era un astro independiente, formado en un momento distinto al de la Tierra y en un lugar alejado. La Luna habría tenido una órbita en torno al Sol, la cual fue modicada por efectos gravitacionales de los planetas gigantes, que alteraron todo el sistema planetario. La Luna viajó por el espacio hasta aproximarse a la Tierra y fue capturada por la gravitación Terrestre. La opción III es verdadera. La hipótesis de la acreción binaria supone su formación al mismo tiempo que la Tierra, a partir del mismo material y en la misma zona del sistema solar.
11.
La alternativa correcta es B La tercera ley de Kepler permite establecer que el movimiento de los planetas se puede describir en términos matemáticos y establece que “el cuadrado del periodo de revolución de un planeta en torno al Sol es directamente proporcional al cubo del radio medio de su órbita” (T2 = k ∙ R 3m). Por lo tanto, mientras más lejos del Sol se encuentre un planeta, más tiempo le tomará en completar una órbita.
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Solucionario Plan Común Física
12.
La alternativa correcta es E La gravedad del Sol y de la Luna, conjuntamente con la posición de ambos astros respecto a la Tierra dan origen a las mareas.
13.
La alternativa correcta es E M1M2 La opción I es verdadera. La ley de gravitación universal está dada por F = G , luego, si r2 la masa de los cuerpos aumenta, aumenta la fuerza de atracción entre ellos. M1M2 La opción II es falsa. La ley de gravitación universal está dada por F = G , luego, si la r2 distancia entre los cuerpos aumenta, disminuye la fuerza de atracción entre ellos. M1M2 La opción III es verdadera. La ley de gravitación universal está dada por F = G , luego, si r2 la distancia entre los cuerpos disminuye, aumenta la fuerza de atracción entre ellos.
14.
La opción correcta es D Un eclipse es el oscurecimiento de un cuerpo celeste por otro. Eclipse de Sol: cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, el cono de su sombra se proyecta sobre una zona de la Tierra, y las personas que habitan esa zona quedan en la oscuridad, como si fuese de noche, porque la Luna eclipsa (tapa) al Sol. Este astro se ve como cubierto por la Luna. Eclipse de Luna: Cuando la luna cruza el cono de sombra de la tierra, desaparece de la vista de los habitantes del hemisferio no iluminado (noche) los cuales pueden presenciar, en su totalidad el eclipse.
15.
La alternativa correcta es D M1M2
F=G
r2
F´ = G
s o i r a t i s r e v i n u e r P
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F F´
G = G
M1M2 (2 r)2
= G
M1M2 4 r2
M1M2 r2 M1M2 4 r2
=
GM1M2 r2
2 4 4 r ⋅ = 1 GM1GM2
F´=
F 4
