Facultad Regional Rosario Universidad Tecnológica Nacional UDB Física - Cátedra FÍSICA I

Transcripción

1 Faculad Regional Rosario Universidad Tecnológica Nacional UDB Física - Cáedra FÍSICA I Pregunas y Cuesiones de Físicas Recopilación y Edición: Ing. Hugo Cogliai Ing. Ricardo Pérez Soile 0 AÑO 2018

2 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL Faculad Regional Rosario UDB Física Cáedra FÍSICA I INTRODUCCIÓN: El objeo de ese documeno es complemenar las Guías de Acividades de la asignaura para que los alumnos dispongan de pregunas para responder y analizar, similares a las que se omarán en las evaluaciones parciales. En esa cáedra preendemos que los alumnos adquieran los conocimienos eóricos de la Física y que la consecuencia de la resolución de problemas sea consruir un mayor grado de comprensión y dominio de ellos y no que se resuelvan los mismos aplicando mecánicamene fórmulas. Ese documeno se divide en res pares coincidiendo cada pare con los parciales a omar en ese curso. Hugo Cogliai - Ricardo Pérez Soile 1- UNIDADES, CANTIDADES FÍSICAS Y VECTORES 1.1 Cuánas Cifras significaivas hay en cada una de las siguienes canidades? a) 75,6 b) 0,34100 c) 0,8 d) 24,25 e) 15,0 x 10 3 f) 0,0057 g) 3,27 x 10 6 PRIMERA PARTE 1.2 Elije el resulado correco: 3,2 2,7 = a) 9 b) 8 c) 8,6 d) 8,64 e) 8, Calcula y expresa en forma correca el resulado: a) 4169, ,3 = b) 149,5/3,6 = c) x 2,34 x 0,46 = d) 60,187 x 5,2 = 1

3 e) 28, , ,27 = 1.4- Puedes enconrar dos vecores con diferene longiud que sumados den cero? Qué resricciones son necesarias para que la suma de res vecores sea el vecor nulo Los conroladores de ráfico aéreo dan insrucciones a los piloos respeco hacia dónde volar. Tales insrucciones se denominan vecores. Si ésas son las únicas insrucciones dadas, se esá usando correcamene el érmino vecor? Por qué sí o por qué no? 1.6- Puedes enconrar un vecor de modulo cero cuyas componenes sean disinas de cero? Explica El módulo de un vecor puede ser menor que la magniud de cualquiera de sus componenes? Explica Tiene senido decir que un vecor es negaivo? Por qué? 1.9- Tiene senido decir que un vecor es el negaivo de oro? Por qué? Eso conradice la respuesa 1.8-? Tiene senido decir que la componene de un vecor es negaiva? Por qué? 2: MOVIMIENTO DE UN PUNTO EN UNA DIRECCIÓN 2.1- El velocímero de un auomóvil mide rapidez (celeridad) o velocidad? Explica El desplazamieno de un móvil debe coincidir, necesariamene, con la disancia recorrida? Si no es así, dar un ejemplo Qué significa decir que la velocidad de un móvil que se mueve con movimieno recilíneo es de 10 m/s? y - 10 m/s? 2.4- Una gran velocidad implica una gran aceleración? 2.5- En un inervalo de iempo dado, un auo acelera de 15 m/s a 20 m/s mienras un camión acelera de 36 m/s a 40 m/s. Cuál vehículo iene mayor aceleración media? Explicar Un objeo con aceleración consane puede inverir la dirección en la que se mueve? Explicar En qué condiciones la velocidad media es igual a la velocidad insanánea? 2.8- Cuando un alumno esá en la puera de la Faculad (Zeballos 1341), un profesor de Física esá en Bv. Oroño y Zeballos. Cuando el alumno llega a Bv. Oroño y Zeballos, el docene llega a la puera de la Faculad Qué relación hay enre las velocidades medias de las dos personas enre esos insanes? 2.9- Un conducor fue ciado por un Juez de Falas por exceso de velocidad. La prueba conra el conducor era que un inspecor de ránsio observó al auo del conducor juno a un segundo auo, en un momeno en el que el inspecor ya había deerminado que el segundo auo excedía el límie de velocidad. El conducor alegó que: el oro auo me esaba adelanando, yo no iba a exceso de velocidad. El Juez dicaminó conra él porque, según dijo, si los auos esaban junos, ambos iban a exceso de velocidad. Si used fuera el abogado del conducor, cómo lo defendería? Podemos ener desplazamieno 0 y velocidad media disina de 0? Podemos ener aceleración 0 y velocidad disina de 0? Podemos ener velocidad cero y aceleración disina de cero? Un auomóvil viaja al oese; puede ener una velocidad hacia el oese y simuláneamene una aceleración hacia el ese? En qué circunsancias? Con aceleración consane, la velocidad media de una parícula es la miad de la suma de sus velocidades inicial y final. Se cumple eso si la aceleración no es consane? Explicar. 2

4 2.15- Cuando se lanza un cuerpo vericalmene hacia arriba. la aceleración del ascenso es igual a la del descenso? Used lanza una peloa vericalmene hacia arriba. Es la magniud de la aceleración igual mienras iene la peloa en su mano y después de que la suela? 2.17 La Figura 1 represena la gráfica de la aceleración de una locomoora de juguee que se mueve en el eje x. Represena gráficamene v x en función del iempo y la posición en función del iempo. Considera que x = 0 y v x = 0 cuando = 0. 2,0 a x (m/s 2 ) 0 5,0 15,0 25,0 35,0 40,0 (s) -2,0 Figura La gráfica de la Figura 2 represena la componene de la velocidad como función del iempo para dos auos: el ❶ y el ❷ que paren simuláneamene desde el mismo puno por una carreera reca. Analiza y fundamena la validez o falsedad de cada una de esas afirmaciones: v x ❶ P ❷ Figura El puno P represena el insane en que: a) el auo ❶ alcanza al auo❷. b) la aceleración es igual para los dos auos. c) la velocidad relaiva enre los dos auos es cero. d) los dos auos oman disina dirección Desde el momeno que paren hasa el insane 1, el auo ❶ ha recorrido una disancia a) igual a la del auo ❷, porque 1 es el insane en que se encuenran. b) mayor que la del auo ❷, porque esá moviéndose aceleradamene. c) que no se puede deerminar, porque no se conocen las condiciones iniciales. d) menor que la del auo ❷, porque anes de 1 la velocidad del auo ❶ siempre es menor que la del ❷. 3

5 2.19- Qué oro crierio, basado en las propiedades de la gráfica indicada en el íem , permiiría comparar las disancias recorridas por cada auo hasa el insane 1 y elegir en consecuencia la opción adecuada? Explica La gráfica de la Figura 3 muesra la posición de un objeo en función del iempo. Las leras de H a L represenan momenos pariculares del iempo. x En cuáles de los insanes (H, I, J, K y L) la rapidez del objeo es a) la mayor. b) la menor. H I J K L Figura La Figura 4 represena la posición de una parícula a medida que se desplaza a lo largo del eje x. a) Cuál es la rapidez media de la parícula enre = 2 s y = 4 s? x 4 2 b) Cuál es la velocidad media de la parícula enre = 2 s y = 4 s? c) Cuál es la rapidez insanánea en el insane = 3 s? d) De modo aproximado, qué ipo de movimieno parece haber cumplido la parícula enre los insanes = 0 s y = 1 s? Por qué? -4 Figura Podrían corresponder las gráficas a) y b) de la Figura 5 a los daos regisrados para el movimieno recilíneo de una parícula en el mismo inervalo de iempo Por qué? Si consideras que no, elige y modifica una de ellas de modo que ambas se correspondan apropiadamene según u crierio. a x v x Figura 5 a) Figura 5 b) 4

6 20 m 3- MOVIMIENTO EN DOS Y TRES DIMENSIONES 3.1- Cuando un proyecil en iro oblicuo alcanza su alura máxima. Su rapidez es cero? Explica Un proyecil se mueve en una rayecoria parabólica. Hay un puno donde la aceleración sea paralela a la velocidad? Y perpendicular? 3.3- Cuando se dispara un rifle a un blanco lejano, el cañón no se apuna exacamene al blanco. Por qué? El ángulo de corrección depende de la disancia al blanco? 3.4- En el insane en que un cañón dispara horizonalmene una bala, used suela una bala desde la alura de la boca del cañón. Cuál bala oca el piso primero? 3.5- Un paquee se deja caer de un avión que vuela en línea reca con aliud y rapidez consanes Qué rayecoria del paquee observaría el piloo? Y una persona que se encuenra en reposo en ierra? 3.6- Un péndulo simple se mueve en un arco circular. Qué dirección y senido iene su aceleración en los exremos del arco? En el puno medio de su rayecoria? En cada caso, explique cómo obuvo su respuesa En el movimieno circular uniforme. Cuál es la velocidad media durane una revolución? Y la aceleración media? 3.8- En el movimieno circular uniforme Cómo cambia la aceleración cenrípea? a) Cuándo la rapidez aumena al riple? b) Cuándo el radio se reduce a la miad, maneniendo la misma rapidez? 3.9- En el movimieno circular uniforme, la aceleración es perpendicular a la velocidad en odo insane. Sigue siendo verdad eso cuando el movimieno no es uniforme, es decir, cuando la rapidez no es consane? Las goas de lluvia suelen dejar rayas diagonales en las venanas laerales de un auo en movimieno. Por qué? 3.11 Una parícula va desde x = -2 m, y = 3 m, z = 1 m hasa x = 3 m, y = -1 m, z = 4 m. Su desplazamieno es: a) (1 m) î + (2 m) ĵ + (5 m) k b) (5 m) î - (4 m) ĵ + (3 m) k c) -(5 m) î + (4 m) ĵ - (3 m) k d) -(1 m) î - (2 m) ĵ - (5 m) k e) -(5 m) î - (2 m) ĵ + (3 m) k 3.12 Calcula el módulo del desplazamieno correspondiene al íem Cuál de las curvas del gráfico de la Figura 6 represena mejor la componene verical de la velocidad de un proyecil disparado a un ángulo de 45 0 por encima de la horizonal en función del iempo? v y A F B 3.14 Una bola se lanza horizonalmene desde la cima de una colina de 20 m de alura como muesra la Figura 7. Golpea el suelo en un ángulo de 45 o. Con qué velocidad se lanzó? a) 14 m/s 5 O D 45 o Figura 6 C E

7 b) 20 m/s c) 28 m/s d) 32 m/s e) 40 m/s 6