BLOQUE 2: IDENTIFICAS DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO

INSTITUTO ASUNCION DE QUERETARO

FISICA  1

                                                                          Preparatoria

                                                                  EJERCICIOS,

                                                                         TAREAS,

                                                                              FORMULARIO[pic 1]

[pic 2]

                                                                             ING. JUAN PEDRAZA

                                                                                     TERCER

                                                                                       SEMESTRE

                                                                          Agosto-Diciembre                                                                                        

[pic 3]

CICLO ESCOLAR 2014-2015

SEMESTRE “A”

PROGRAMA SEMESTRAL

BLOQUE 1: RECONOCES EL LENGUAJE TÉCNICO DE LA FÍSICA

1.  Generalidades
2.  Magnitudes físicas y su medición
3. Error y tipos de errores
4. Vectores

BLOQUE 2: IDENTIFICAS DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO

1. Distancia, velocidad rapidez y aceleración

1. Velocidad media
2. Movimiento Rectilíneo Uniforme
3. Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado

1. Tiro Vertical
2. Caída Libre
3. Movimiento en dos dimensiones
4. Tiro parabólico
5. Aceleración angular

BLOQUE 3: COMPRENDES EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS A PARTIR DE LAS LEYES DE NEWTON

1. Leyes de Newton: Enunciación y Comprensión
2. Segunda Ley de Newton
3. Equilibrio bajo la acción de fuerzas concurrentes
4. Equilibrio de un cuerpo rígido bajo la acción de fuerzas coplanares
5. Trabajo
6. Energía
7. Energía Cinética
8. Energía Potencial
9. Potencia

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EJERCICIOS

BLOQUE 1: RECONOCES EL LENGUAJE TÉCNICO DE LA FÍSICA

En los ejercicios siguientes resolver las operaciones aritméticas que se indican

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Encuentre el valor de x cuando a=3; b=-2; c=2.

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Despejar la variable indicada

[pic 7]

Convertir a Notación Científica y Viceversa

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Aplicar directamente o con regla de tres las siguientes conversiones.

[pic 9]

Localizar en el plano cartesiano las siguientes coordenadas cartesianas y convertirlas a polares.

[pic 10]

Localizar las siguientes coordenadas polares y convertirlas a cartesianas.

[pic 11]

Resolver los siguientes problemas sobre vectores graficando en el plano cartesiano según corresponda el caso.

1. Partiendo del centro de una ciudad un automóvil viaja hacía el este hasta recorrer 80km y a continuación da vuelta hacía el sur y recorre 192km en donde se le termina la gasolina. Determine el desplazamiento del automóvil detenido a partir del centro de la ciudad.

1. Se coloca una pequeña tortuga en el origen de una cuadricula xy dibujada sobre una hoja grande de papel. Cada cuadro tiene 1.0cm por 1.0cm. La tortuga vaga sobre el papel durante un rato y por último se detiene en el punto (24,10); es decir, 24 cuadros a lo largo del eje x  y 10 cuadros a lo largo del eje y. Determine el desplazamiento de la tortuga, desde el origen hasta el punto en donde se detiene.

1. Un insecto comienza a moverse en un punto A, se arrastra 8.0cm al este, 5.0cm al sur, 3.0cm al oeste y 4.0cm al norte hasta un punto B. a)¿Qué tan retirado se encuentra el punto B del A en dirección norte y en dirección este? b)Calcular el desplazamiento de A a B gráfica y algebraicamente.

1. Dos fuerzas actúan sobre un objeto puntual de la siguiente forma: 100N a 170° y 100N a 50°. Calcular su resultante.

1. Calcule algebraicamente la resultante de las siguientes fuerzas coplanares: 100N a 30°, 141.4N a 45° y 100N a 240°. Compruebe su resultado aplicando el método gráfico.

1. Calcule algebraicamente la resultante de los siguientes desplazamientos coplanares: 20m a30°, 40m a 120°, 25m a 180°, 42m a 270°, 12m a 315°. Compruebe su respuesta resolviendo gráficamente.

1. Un niño frena una carreta para impedir que ruede hacia atrás en un camino inclinado que forma un ángulo de 20° con la horizontal. Si l carreta pesa 150N  ¿Con que fuerza debe jalar el niño la palanca del freno si ésta es paralela a la pendiente?

1. Un trailer se mueve en dirección norte con una rapidez de 70 km/h. El humo que sale por el tubo de escape, localizado arriba del tractor, forma atrás del trailer un ángulo de 20° en dirección sureste. Si el viento sopla en dirección este ¿cuál es la rapidez del viento en ese lugar?

1. Un barco viaja en dirección este a 10Km/hr ¿Cuál debe ser la rapidez de un segundo barco que viaja en dirección 30° al noreste si siempre se localiza al norte del primer barco?

BLOQUE 2: IDENTIFICAS DIFERENCIAS ENTRE DISTINTOS TIPOS DE MOVIMIENTO

1. Tres niños que se encuentran en un lote de estacionamiento lanzan un cohete que se eleva en el aire a lo largo de un arco de 380m de longitud, en 40s. Determine su rapidez promedio.

1. El odómetro de un automóvil registra una lectura de 22 687km al principio del viaje y 22 791km al final del mismo. El viaje requirió 4.0 horas. ¿Cuál fue la rapidez promedio del automóvil en km/h? ¿Yen m/s?

1. Un corredor da 1.5  vueltas completas alrededor de una pista circular en un tiempo de 50s. El diámetro de la pista es de 40m y su circunferencia (perímetro) es de 126m. Encuéntrese a)la rapidez promedio del corredor b) la magnitud de la velocidad promedio de éste. Sea cuidadoso aquí: la rapidez media depende de la distancia total recorrida, mientras que la velocidad media depende del desplazamiento al final de una vuelta determinada.

1. La siguiente tabla de datos describe la posición de un objeto a lo largo del eje x como una función del tiempo. Grafíquese los datos y calcúlese la velocidad instantánea del objeto para:

1. t = 5.0s
2. t = 16s  
3. t = 23s

1. Para el objeto cuyo movimiento esta graficado en la figura calcúlese su velocidad instantánea en los siguientes tiempos, tomar como el eje “x” el tiempo en segundos y como eje “y” la distancia en metros.

[pic 12]

1. t = 1.0s
2. t = 4.0s
3. t = 10s

1. Un autobús parte del reposo y se mueve con una aceleración constante de [pic 13]. Encuéntrese su rapidez y la distancia total recorrida después de transcurridos 4.0s.

1. Un automóvil acelera uniformemente mientras pasa por dos puntos marcados que están separados 30m. El tiempo que tarda en recorrer la distancia entre los puntos es de 4.0s  y la rapidez del automóvil en el primer  punto marcado es de 5.0m/s. Encuéntrese la aceleración del automóvil y su rapidez al llegar al segundo punto marcado.

1. Un aeroplano parte del reposo y acelera sobre el piso antes de elevarse, recorriendo 600m es 12s. Encuéntrese:

1. la aceleración
2. la rapidez al final de los 12s
3. la distancia que recorre durante el duodécimo segundo

1. Un objeto que se mueve a 13m/s se detiene uniformemente a razón de 2.0m/s por cada segundo durante un tiempo de 6.0s. Determínese:

1. Su rapidez final
2. Su rapidez promedio durante los 6.0s
3. La distancia recorrida en los 6.0s

1.   Se deja caer una canica desde un puente  y golpea el agua en un tiempo de 5.0s. Calcúlense:

1. La rapidez con que choca contra el agua
2. La altura del puente

1.  Se lanza una pelota de béisbol hacia arriba con una velocidad de 30m/s.

1. ¿Cuanto tiempo tarda en subir?
2. ¿A que altura llegara?
3. ¿Cuánto tiempo tardará a partir de que se separa de la mano en regresar a su punto de partida?
4. ¿Cuándo tendrá una rapidez de 16m/s?

1.  Se dejan caer dos pelotas al piso desde diferentes alturas. Una se deja caer 1.5s después de la otra, pero ambas golpean al piso al mismo tiempo, 5.0s después de dejar caer la primera.

1. ¿Cuál es la diferencia de alturas a la cual se dejaron caer?
2. ¿Desde que altura se dejo caer la primera?

1.  Una canica rueda sobre una mesa con una rapidez de 20cm/s; la altura de la mesa es de 80cm.

1. ¿Cuánto tiempo necesita para chocar con el piso?
2. ¿A que distancia horizontal del borde de la mesa chocará contra el piso?

1.  Se lanza un cuerpo con rapidez inicial de 40m/s se lanza hacia arriba desde el nivel del piso, con un ángulo de 50° con la horizontal.

1. ¿Cuánto tiempo transcurrirá antes de que el cuerpo choque contra el piso?
2. ¿A que distancia del punto de partida golpeará el piso?
3. ¿Cuál será el ángulo con la horizontal al que se realizará el choque?

1.  El mejor saltador en el reino animal es el puma, que puede  saltar una altura de 12 pies cuando deja la superficie de la tierra en un ángulo de 45°. ¿Con que rapidez en unidades del SI, el animal debe dejar la superficie de la tierra para alcanzar esa altura?

1.  Se dispara un proyectil de artillería con una velocidad inicial de 300m/s con 55° sobre la horizontal. Para evitar una avalancha, explota en la ladera de una montaña 42s después del disparo ¿Cuáles son las coordenadas “x” y “y” donde explota el proyectil con respecto a su punto de disparo?

BLOQUE 3: COMPRENDES EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS A PARTIR DE LAS LEYES DE NEWTON

1. Una vez encendido un pequeño motor cohete de una nave espacial ejerce una fuerza constante de 10N durante 7.8s. Durante el tiempo en que se quema, el cohete hace que la nave de 100kg se acelere de manera uniforme. Determine esa aceleración.
2. Un objeto tiene una masa de 300g

1. ¿Cuál es su peso en la tierra?
2. ¿Cuál será su masa en la luna?
3. ¿Cuál será su aceleración en la luna cuando una fuerza de 0.5N actúa sobre él?

1. Un auto de 900kg viaja a 20m/s en un camino plano ¿Cuál es la magnitud de una fuerza retardadora constante necesaria para detener el auto en una distancia de 30m?
2. Un cesto de 20kg cuelga del extremo de una cuerda. Calcular la aceleración cuando la tensión en la cuerda es

1. 250N
2. 150N
3. cero
4. 196N

1. Un hombre de 700N se encuentra de pie sobre una báscula en el piso de un elevador. La báscula registra la fuerza de todo lo que se ponga sobre ella ¿Cuál es la lectura en la balanza si el elevador tiene una aceleración de:

1. [pic 14] hacia arriba?
2. [pic 15] hacia abajo?
3. [pic 16] hacia arriba?   hacia abajo

1. Una cuerda pasa sobre una polea con fricción y con masa despreciable. Un objeto de 4.0kg se cuelga en un extremo y en el otro un objeto de 12kg. Calcular la aceleración y la tensión en la cuerda.

1. Justo en el momento en que se abre un paracaídas, un paracaidista de 60kg desciende con una rapidez de 50m/s. Después de 0.8s el paracaídas esta totalmente abierto y la rapidez se reduce a 12.0m/s. Calcúlese la fuerza retadora promedio ejercida sobre el paracaídas en este intervalo de tiempo si la desaceleración es uniforme.

1. Una carreta de 20kg es arrastrada sobre un terreno nivelado con una cuerda que forma un ángulo de 30° con la horizontal. Una fuerza de fricción 30N se opone al movimiento. ¿Cuál es la fuerza con que se jala la cuerda para que se mueva con a)rapidez constante; b)una aceleración de [pic 17]?

1. Un plano inclinado que forma un ángulo de 25° con la horizontal tiene una polea en la parte superior. Un bloque de 30kgsobre el plano inclinado esta unido por medio de una cuerda que pasa por la polea, a un bloque de 20kg que cuelga libremente. Calcular la distancia que recorre el bloque de 20kg en 2.0s partiendo del reposo. Despreciar la fricción.

1.   ¿Qué fuerza F se requiere en la siguiente figura para tirar del bloque de 6.0kg con una aceleración de [pic 18] si el coeficiente de fricción en las caras superior e inferior es de 0.40?

[pic 19]

1.  Para la situación que se muestra en la figura, encuéntrese los valores de [pic 20] si el peso del objeto es de 600N.

1.   E la figura, las poleas no presentan fuerza de fricción y el sistema cuelga en equilibrio. Si el peso de [pic 21] es de 200N ¿Cuáles son los valores de [pic 22]?

1.  Si en la figura la fricción entre el bloque y el plano inclinado es despreciable ¿cuál debe ser el peso [pic 23] si se quiere que el bloque de 200N permanezca en reposo?

1.   Si [pic 24] en la situación de equilibrio de la figura, determine [pic 25].

1.   Un objeto de 4.0kg  se eleva 1.5m a)¿Qué cantidad de trabajo se efectúa con la gravedad?. Repita el cálculo si el objeto se baja en vez de elevarse.

1.   ¿Qué tan grande es la fuerza requerida para acelerar un automóvil de 1300kg desde el reposo hasta una rapidez de 20m/s en una distancia de 80m?

1.  Un protón [pic 26]   con una rapidez de [pic 27], al pasar a través de una película delgada de metal con un espesor de  0.010mm  emerge con una rapidez de [pic 28]¿De que magnitud es la fuerza que se opone al movimiento cuando atraviesa la película?

1.  Una mujer de 60kgsube un tramo de escalera que une dos niveles separados 3.0m a) ¿Cuánto trabajo se realizo sobre la mujer?; b)¿Cuánto trabajo realiza la mujer para subir de un nivel a otro?; c) ¿En que cantidad cambia la [pic 29] de la mujer?

1.  Justo antes de chocar con el piso, una masa de 2.0kg tiene 400J de EC. Si se desprecia la fricción ¿de que altura se dejo caer dicha masa?

1.  Al nivel del mar, las moléculas de nitrógeno en el aire tienen una ED translacional promedio de [pic 30], su masa es de [pic 31]; a) Si una molécula pudiera moverse verticalmente hacia arriba sin chocar contra otras moléculas ¿a que altura podrá llegar?; b)¿Cuál es la rapidez inicial de la molécula?

1.   El conductor de un automóvil de 1200kg se mueve por gravedad desde el reposo bajando por una carretera de 15m de largo que está inclinada  20° con la horizontal ¿Qué rapidez tiene el coche  al final de camino si, a) la fricción es despreciable y b) cuando se opone al movimiento una fuerza de fricción de 3000N?

1.  La figura muestra una cuenta que resbala por un alambre. ¿De que magnitud debe ser la altura [pic 32] si la cuenta partiendo del reposo en A, va a tener una rapidez de 200cm/s en el punto B? Ignórese el rozamiento.

1.  En la figura anterior [pic 33] y el punto A de la cuenta es de 3.00g, cuando baja, tiene una rapidez a lo largo del alambre de 800cm/s, a) ¿Cuál es la rapidez de la cuenta al pasar por el punto B si despreciamos la fricción? b)¿Cuánta energía perdió la cuenta debido al trabajo de la fricción si solo se eleva a una altura de 20cm por encima del punto C después de salirse del alambre?

1.   Calcúlese la potencia generada por una máquina que levanta una caja de 500kg a una altura de 20m en un tiempo de 60s

1.  Un automóvil de 1000kg viaja en ascenso por una pendiente de 30° con una rapidez de 20m/s. Encuéntrese la potencia(en hp) requerida, despreciando la fricción.

1.  El agua fluye desde un recipiente a razón de 3000kg/min, hasta una turbina, situada a 120m. Si el rendimiento de la turbina es del 80%, calcúlese la potencia de salida de la turbina. Despréciese la fricción en el tubo y la pequeña EC de salida del agua.

1.  Un automóvil de 1300kg es acelerado desde el reposo hasta una rapidez de 30m/s en un tiempo de 12s cuando sube por una pendiente de 15°. Considerando que la aceleración es uniforme ¿cuál es la potencia mínima necesaria para acelerar el coche de esa forma

FORMULARIO:

CONVERSIONES

[pic 34]

VECTORES:

[pic 35]

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME:

[pic 36]

CAIDA LIBRE:

[pic 37]

TIRO VERTICAL:

[pic 38]

TIRO PARABOLICO:

[pic 39]

NEWTON: LEYES DEL MOVIMIENTO

[pic 40]

...