Fisica problemas

Poner en cada problema:

• DATOS
• FORMULA
• CÁLCULO

FÍSICA        MECÁNICA

1. Entre Nueva York y Los Ángeles existe una distancia de 4,828.02 kilómetros, aproximadamente; entre las dos ciudades existe una diferencia temporal de 3 horas. Calcula la circunferencia de la tierra.

[pic 1]

1. Durante el trayecto de casa al trabajo, para evitar un choque, debemos frenar nuestro automóvil con una aceleración constante de una velocidad de 20 m/s a 10.5 m/s (que es considerado por debajo de la velocidad máxima) en una distancia de 100 m.

1. Durante este intervalo, ¿cuánto tiempo transcurre?
2. ¿Cuál es la aceleración?
3. Si no pudiéramos detenernos y siguiéramos con la misma aceleración constante, ¿cuánto tiempo tardaría en detenerse el auto y qué distancia añadida recorrería?

Datos:Vf=20 m/s                Vo=10.5 m/s          a) Vm=(Vo+Vf)/2= 20+10.5/2= 15.25m/sX=100 m                    Vm=d/t2

                                    t=d/vm= 100m/15.25m/s= 6.55737705s                                                             b) a=(Vf-Vo)/t= (10.5m/s – 20m/s)/6.55737705s= -1.44875m/s2

1. Una patineta de masa igual a 2.5 kg (mp = 2.5 kg) va sobre ruedas sin fricción. Encima de ella se encuentra una caja de regalo de 10 kg de masa (mc = 10 kg). La caja puede resbalar en la carretera, pero ambas ejercen fuerza, debido a la fricción, sobre la otra durante el deslizamiento. Cuando un niño jala la caja con una fuerza que llamamos Fcw, la caja y la patineta se mueven hacia adelante, pero la caja de regalo se mueve más rápido porque la fuerza de fricción no es lo bastante fuerte para evitar que la caja se resbale hacia adelante en la patineta. Un vecino del niño mide las aceleraciones de la caja y la patineta y nota que son 2m/s^2 y 0.25 m/s^2 respectivamente. Calcula:

1. La fuerza de fricción entre la caja de regalo y la patineta.

[pic 2]

1. La fuerza que el niño ejerce sobre la caja de regalo.

[pic 3]

FÍSICA        TRABAJO Y ENERGÍA

1. Un adulto jala con una cuerda un tronco de 10 kg, una distancia de 12 metros (s = 12 m) con rapidez constante sobre una superficie horizontal.

¿Qué trabajo realiza en el tronco si el coeficiente de fricción cinética es de 0.20 (=0.20), y si la cuerda forma un ángulo de 45 grados ( = 45°) con la horizontal?[pic 4][pic 5]

10kg x 12m = 120kg/m con una friccion cinetica de 0.20, se requiere una fuerza de 10kg x 0.20  = 2kg.

Sabemos que la cuerda forma un angulo de 45° con la horizontal, la fuerza requerida es 2kg x 1.4142 = 2.828kg

y el trabajo sera de 33.94kg/m

1. Un paracaidista, de masa 70 kg, se deja caer de un avión desde una altura de 100 metros sobre la superficie terrestre. Despreciando la resistencia del aire, ¿qué velocidad tendrá esta persona poco antes de caer al suelo?

h=ho+Vot+1/2gt2

 h=1/2gt2 despejamos T

Vf=gt

Vf= 9.81 m/seg2

v^2 = 0 - 2(9,81)(-100)

v = 44,30 m/s

1. En un bloque de Nylamid con masa M, que cuelga de dos largas cuerdas, se dispara una bala de masa m contra dicho bloque, lo que ocasiona que la bala y el bloque de eleven, por lo que su centro de masa alcanza una distancia vertical que llamaremos h. Supón que antes que el péndulo (combinación bloque-cuerdas) se detenga momentáneamente al final de su arco, la masa del bloque de Nylamid es de 7 kg (M = 7 kg), y la masa de la bala es igual a 10.5 gramos (m = 10.5 g). Con el planteamiento y los datos anteriores, responde:

¿Cuál es la rapidez de la bala si el bloque se eleva a una altura de 10 cm (h = 10 cm)? m.v = (m + M).V

Donde v es la velocidad del proyectil y V la del conjunto despues del impacto.

La energia inicial es 1/2.(m + M).V^2 y la final es (m + M).g.h

v = (m + M).V/m = (7 + 0,0105) kg .1,4 m/s / 0,0105 kg = 654 m/s

2. ¿Qué porción de la energía cinética se pierde en la colisión?

[pic 6]

FÍSICA        MOVIMIENTO

1. En el aeropuerto de la ciudad de México aterriza un avión comercial en la pista a razón de 170 mi/h y se detiene en 152.40 m. De acuerdo con los datos anteriores, obtenén:

1. La aceleración.

v = 170Km/h

x = 152,4m

v = a.t

t = v/a

170mi/h = 170 (1600m/3600s)

170mi/h = 75,55m/s

t = 75,55m/s/a

1. El tiempo que se requirió para detener el avión.

[pic 7]

1. La nave especial Mars Pathfinder se desplaza sin motores por el espacio (por lo que la gravedad es despreciable) con una rapidez de 3.9 km/s con respecto a la Tierra. En cierto instante la nave es atrapada por un haz de atracción, que tira de ella en dirección perpendicular a su velocidad original y le imprime una aceleración de 2  en esa misma dirección. [pic 8]

Una vez que el haz de atracción ha actuado sobre la nave durante 3 segundos, ésta enciende sus motores aumentando su aceleración constante a 10 . Depués de 2 segundos más, el haz y los motores dejan de funcionar, y la nave vulve a desplazarse sin uso de motores como al principio. Analiza la situación y calcula:[pic 9]

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