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Actividad integradora 1 Instrucciones: Resuelve cada uno de los siguientes problemas, para ello es necesario que revises y comprendas los ejemplos explicados en el material. No olvides incluir todo el procedimiento necesario para llegar a la respuesta. 1. La bola de un péndulo simple realiza una oscilación horizontal y armónica, con un período de 3 s y una amplitud de 3 cm. a. Calcula la velocidad de la bola en función del tiempo y represéntala en función del tiempo, tomando como origen del tiempo el centro de oscilación. b. Calcula el período de oscilación de este péndulo en la superficie de la luna, si allí el campo gravitatorio lunar es la sexta parte del de la tierra. 2. Una partícula 3 kg de masa se mueve con un movimiento armónico simple. Cuando el tiempo es igual 75 segundos, la partícula pasa por y cuando el tiempo es de 5 minutos, su velocidad es nula. El período de oscilación es 7 s. a. Calcula su posición. b. Calcula la velocidad. c. Calcula la aceleración máxima. 3. Un resorte con una constante elástica de 17 N/cm se le cuelga un objeto que causa una deformación de 55 cm. Calcula la masa del objeto colgante. 4. Una masa de 0.8 kg unida a un muelle de constante elástica 240 N/m, oscila con una amplitud inicial de 6 cm. Calcula el período y la energía del oscilador en el instante inicial. 5. Un planeta tiene un radio 7.14 X 104 km y la aceleración debida a la gravedad en su superficie es 24 m/s2. Calcula la densidad promedio de este planeta. 6. Un líquido que se mueve por un tubo a una velocidad de 45 cm/s en una sección cuya área es de 4 cm2. Calcula la velocidad en una sección de 42 mm2. 7. La densidad del mercurio es 13.6 g/cm3. Por un orificio que se encuentra en una pared delgada de un tambo, sale mercurio, si la altura del líquido es constante e igual a 30 cm y el orificio es rectangular de 6 mm por 4 cm. ¿Qué masa de mercurio sale en 3 minutos? 8. En una manguera con un diámetro interior de 3 cm fluye agua a una tasa de 25 mm/s a. Calcula la velocidad del agua en la manguera. b. Si el diámetro interior es de 1 cm, calcula la velocidad de salida del agua. 9. Dos objetos unidos entre sí, uno de 130 g masay el otro de masa 50 g de masa, se

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cuelgan del techo por medio de un muelle de constante elástica igual a 35 N/m. Los dos cuerpos están en reposo, pero en un determinado instante se retira del muelle el cuerpo de menos masa por lo que la masa mayor comienza a oscilar efectuando un movimiento armónico ligeramente amortiguado debido a la fricción del objeto con el aire. a. Calcula la energía total con que comienza a oscilar. b. Calcula el tiempo necesario que debe transcurrir para que la energía del oscilador se reduzca a la cuarta parte de la inicial. 10. Suponga que la densidad del agua de mar es 1.13 X 103 kg/m3 y que la presión atmosférica en la superficie del mar es de 1.01 X 105 Pa. Suponga además que la densidad no varía con la profundidad. Calcula la presión a 2 y 12 m de profundidad.
Actividad integradora 2 Instrucciones: Resuelve cada uno de los siguientes problemas, para ello es necesario que revises y comprendas los ejemplos explicados en el material. No olvides incluir todo el procedimiento necesario para llegar a la respuesta. 1. Una onda sinusoidal de 12 cm de amplitud se propaga de izquierda a derecha y su período es de 12 s. Si el tiempo es 2 s, desde el inicio del movimiento, en la posición de equilibrio. a. Calcula la elongación en el origen. b. En ese mismo instante, la elongación es nula en un punto que está 3 cm del origen hacia la derecha. Calcula la longitud de onda correspondiente. 2. Una cuerda de 50 cm de longitud tiene un extremo unido a un vibrador animado de movimiento vertical sinusoidal de 2 cm amplitud y una frecuencia de 90 Hz. El otro extremo está unido a un dispositivo que impide la reflexión de onda. Si en el instante de inicio el extremo unido al vibrador está en su posición de equilibrio y considerando que el desplazamiento es ascendente y positivo. Calcula la ecuación de la elongación de ese extremo en función del tiempo. 3. Una onda se propaga de derecha a izquierda con una velocidad de 7 m/s, una frecuencia de 2 Hz y una amplitud 25 cm. a. Calcula la longitud de onda. b. Calcula la ecuación de la onda. c. Calcula la velocidad de una partícula a 2.8 m en el instante t = 2 s. 4. Un foco sonoro pequeño emite un sonido de 1,900 Hz de frecuencia, que está sumergido en un lago a una profundidad de 25 m. Un receptor está sumergido en el mismo lago a una profundidad variable. Cuando el receptor se desplaza sobre su vertical a una distancia de 800 m del foco sonoro, percibe periódicamente

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sonidos de máxima y mínima intensidad. a. Explica que está pasando en el fenómeno. Justifica tu respuesta. b. Calcula la distancia vertical entre dos posiciones consecutivas del receptor que correspondan a dos máximos. 5. Un foco sonoro tiene un nivel de intensidad sonora de 45 decibelios. Calcula cuántos focos sonoros son necesarios para alcanzar un nivel de intensidad sonora de 90 decibelios. 6. En una alberca circular que tiene de 5 m de radio, se produce una perturbación, justo en el centro, que origina un movimiento ondulatorio en la superficie, la longitud de onda es de 70 cm y tarda 10 s en llegar a la orilla. a. Calcula el período y la frecuencia del movimiento. b. Calcula la amplitud, si al cabo de medio segundo la elongación es de 4 cm. c. Calcula la elongación de un punto situado a 5 cm del foco emisor en el instante t = 12 s. 7. Una fuente sonora produce una potencia acústica de 2πX10−3 W. Calcula la intensidad de este sonido a una distancia de 5 m. 8. Una fuente sonora que emite un sonido de 390 Hz de frecuencia, se acerca con una velocidad de 30 m/s hacia una persona que se encuentra parada. Calcula la frecuencia detectada por esta persona. 9. Dos masas de 700 g y 1,200 g cuelgan de resortes iguales que tienen una constante elástica de 400 N/m. Los dos se sueltan para oscilar simultáneamente de sus desplazamientos máximos que son iguales y describen un movimiento armónico simple. a. Calcula las frecuencias de oscilación de cada uno de ellos. b. Calcula el periodo. c. Calcula la frecuencia con que ambos resortes alcanzan en el mismo instante la elongación máxima. 10. Una persona recibe dos sonidos producidos al mismo tiempo cuyos niveles de intensidad sonora son 45 y 65 dB. a. Calcula la intensidad del sonido resultante. b. Calcula el nivel de intensidad sonora del mismo.
Actividad integradora 3 Instrucciones: Resuelve cada uno de los siguientes problemas, para ello es necesario que revises y comprendas los ejemplos explicados en el material. No olvides incluir todo el

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procedimiento necesario para llegar a la respuesta. 1. Tenemos 3 kg de aluminio. Calcula cuantos julios de calor se necesitan para elevar la temperatura de 15° C a 45 °C. 2. Si a 25 g de leche a 12° C se le agregan a 45 g de té a 88° C. Las capacidades caloríficas de los líquidos son iguales a la del agua, desprecia la capacidad calorífica de la taza. Calcula la temperatura final de equilibrio. 3. Se tiene un cubo de hielo de 100 g a -14º C. Calcula la cantidad necesaria para transformarlo a agua a 20º C. 4. Un calorímetro de latón de 160 g de masa tiene agua a una temperatura de 16° C. Se meten 80 g de hielo a 0° C y cuando alcanza el equilibrio térmico, quedan 12 g de hielo sin derretir. a. Calcula la masa de agua a 16° C que contenía el calorímetro. b. Calcula la masa de agua a 40° C que se debe añadir para que la temperatura final sea de 13° C. 5. Un sistema intercambia 500 J de trabajo y 580 J de calor con el exterior. a. Calcula la variación de su energía interna si el sistema recibe calor y realiza trabajo. b. Calcula la variación de su energía interna el sistema cede calor y realiza trabajo. c. Calcula la variación de su energía interna el sistema recibe calor y se realiza trabajo sobre él. d. Calcula la variación de su energía interna el sistema cede calor y se realiza trabajo sobre él. 6. Se tienen 2 moles de hidrógeno a 50º C y 3 atm. Calcula la temperatura a la que deberá enfriarse el sistema para que ejerza una presión de 0.4 atm manteniendo el volumen constante. 7. Obtén la expresión para el trabajo isotérmico reversible realizado por un gas de Van der Waals. 8. Una compresión isotérmica, de dos moles de un gas ideal monoatómico, se realiza de 7 hasta 2 L manteniendo la temperatura constante e igual a 370º K. a. Calcula el trabajo realizado si el proceso es reversible. b. Calcula el trabajo realizado si el proceso es irreversible a presión de 52 atm. 9. En un lugar en el mar, ideal para bucear, la densidad del agua es 1.024 g/cm3. La presión atmosférica al nivel del mar es 1.01325 X 105 Pa.Calcula la presión a la que está sometido un buzo que baja 8 m. 10. Se necesita llenar una pecera y sólo se abre el agua fría a 15º C y se llenan 30 litros. Calcula cuantos litros de agua caliente a 40º C se necesitan para que el

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agua quede a 27º C.
Actividad integradora 4 Instrucciones: Resuelve cada uno de los siguientes problemas, para ello es necesario que revises y comprendas los ejemplos explicados en el material. No olvides incluir todo el procedimiento necesario para llegar a la respuesta. 1. Calcula la velocidad con la que la luz se propaga en la esmeralda y en la acetona. 2. Calcula el índice de refracción de la glicerina con el heptanol. 3. Si la distancia entre la Tierra y la Luna fuera de 320,000 km. Calcula el tiempo que tardaría la luna en recorrer esa distancia. 4. Calcula el ángulo crítico para la luz que pasa del zafiro al agua. 5. Un poco de aceite flota sobre el agua. Un rayo de luz penetra dentro del aceite con un ángulo incidente de 45°. Calcula el ángulo que el rayo hace en el agua. 6. El ángulo de incidencia crítico para que se produzca le reflexión total en un material es 55º. Calcula el ángulo de Brewster. 7. Una lente convergente con radios de curvatura de sus caras iguales tiene una distancia focal de 44 cm, proyectando sobre una pared la imagen de un objeto de 4 cm. a. Calcula la distancia de la pared a la lente para que la imagen sea de 38 cm. b. Calcula los radios de la lente, (el índice de refracción de la lente es de 1.5) 8. Un espejo esférico y cóncavo, tiene un radio de curvatura de 25 cm. Calcula el aumento lateral del espejo cuando la cara de una persona está a 10 cm del vértice del espejo. 9. Las distancias focales de la lente objetivo y del lente ocular de un microscopio son 1.3 cm y 0.9 cm, y la distancia entre ambas lentes es 15 cm. Calcula el aumento del microscopio. 10. El objetivo de una cámara de fotos es una lente delgada de 22 dioptrías de potencia (P = 1/f). Con esta cámara se quiere tomar una foto a una persona de 1.60 m de altura, situada a 1.3 m de la lente. a. Calcula la distancia entre la lente y la película fotográfica. b. Si la película tiene una altura de 24 mm, ¿saldrá una foto de cuerpo

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entero? 11. En unos lentes, las distancias focales del objetivo y del ocular son 8.2 cm y 2.8 cm. Calcula cuánto se debe desplazar el ocular para que se forme una imagen real sobre una placa situada a 31 cm de distancia del ocular, de un objeto situado 2.1 m delante del objetivo.
Instrucciones Avance del proyecto final: Conecta un micrófono a un amplificador y la salida de éste a las placas de desviación vertical de un osciloscopio. Observa las siguientes consideraciones: 1. ¿Cuáles son las ondas que se producen en el osciloscopio al a. estornudar? b. chiflar? c. pegarle al pizarrón? 2. ¿Las ondas son de la misma amplitud? 3. ¿Qué pasa cuando aplaudes? 4. La intensidad de la nota Do. Produce esta nota y dibuja la onda que se produce en el osciloscopio. 5. Dibuja todas las ondas que se crearon y el valor de intensidad del sonido que implementaste. Entrega la implementación o simulación a tu profesor. Entrega del proyecto final: Para profundizar más en el tema consultado, investigue en distintas fuentes, procura no copiar lo visto en clase:  Define qué es una onda.  Describe cuáles son los elementos de una onda.  Define qué es frecuencia.  Da un ejemplo donde se pida calcular la frecuencia.  Explica cuáles son los tipos de ondas.  Da un ejemplo de ondas.  Explica el proceso de las ondas en un tsunami (cómo se originan, cómo se detectan, dónde se producen).