GUIA DE FISICA I JUNIO DE 2012 ELABORADA POR: VIRGINIA VELAZQUEZ TREJO

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1 GUIA DE FISICA I JUNIO DE 2012 ELABORADA POR: VIRGINIA VELAZQUEZ TREJO 1A- REALICE LAS SIGUIENTES CONVERSIONES A) 30 m/s a km/h. C) 200 cm 2 a m 2 E) 18 m 3 a cm 3 G) 3500 pies 3 /s a l/h I) 7428 mm a millas B) 120 millas/h a m/s. D) 5 pies 2 a m 2 F) 150 pies 3 a galones H) 6.5 km a pulgadas J) 9 galones a cm 3 RESUELVA LOS SIGUIENTES EJERCICIOS 2A) Encontrar gráfica y analíticamente el valor de las componentes perpendiculares de los siguientes vectores, cuyos ángulos están medidos respecto al eje horizontal positivo, es decir, el eje x positivo. a) F!=320N con un ángulo de 25 b) F 2 =585N con un ángulo de 170 c) F 3 =769N con un ángulo de 330 2B) Encontrar la resultante de las siguientes fuerzas concurrentes así como el ángulo que forma respecto al eje X positivo, utilizando el método gráfico del polígono y el analítico. Y F,=40N F 4=30N F 3=40N

2 2C) Determinar por el método gráfico del polígono y el analítico la resultante de las siguientes fuerzas concurrentes, así como el ángulo formado respecto al eje X positivo. Los ángulos de las fuerzas están medidos con respecto al eje X positivo. a) Fi= 200 Na 30 ; b) F 2 = 300 Na90. c) F 3 = 150 N a 120 d) F 4 =250 Na 290 2D) Encontrar la resultante de las siguientes fuerzas concurrentes así como el ángulo que forma respecto al eje X positivo, utilizando el método gráfico del polígono y el analítico. y V 2=30m/s 3A) Una lancha de motor parte del reposo y alcanza una velocidad de 60 km/h al Este en 22 segundos. Calcular: a) Su aceleración en m/s 2. b) Su desplazamiento en m. 3B) Una pelota al ser soltada en una pendiente adquiere una aceleración de 6 m/s 2 en 1.2 segundos. Calcular: a) Qué rapidez lleva en ese tiempo? b) Qué distancia recorrió? 3C) Un motociclista que se dirige hacia el Sur lleva una velocidad de 10 km/h, si después acelera uniformemente 3m/s 2 durante 5 segundos, calcular: a) La velocidad obtenida al término de los 5 segundos. b) El desplazamiento que tuvo después de su aceleración.

3 3D) Un automovilista que lleva una rapidez de 80 km/h aplica los frenos para detenerse en 5 segundos ante un semáforo, considerando la aceleración constante, calcular: a) La aceleración. b) La distancia total recorrida desde que aplicó los frenos hasta detenerse c) La rapidez que lleva a los 2 segundos de haber aplicado los frenos. d) La distancia que recorrió durante los primeros 2 segundos de haber frenado. 3E) Una caja se cae accidentalmente de una camioneta que lleva una velocidad de 60 km/h hacia el Este, recorriendo 15 m antes de detenerse. Si la aceleración es constante, calcular: a) La aceleración. b) El tiempo que tarda la caja en detenerse. c) La distancia que recorre el primer segundo de su caída. 4A) Un balón de fútbol se deja caer desde una ventana y tarda en llegar al suelo 5 segundos. Calcular. a) Desde que altura cayó? b) Con que velocidad cae al suelo? 4B) Una piedra se suelta al vacío desde una altura de 120 m. Calcular: a) Qué tiempo tarda en caer? b) Con que velocidad cae? 4C) Se tira una piedra verticalmente hacia abajo con una velocidad inicial de 8 m/s. Calcular: a) Qué velocidad llevará a los 4 segundos de su caída? b) Qué distancia recorre en ese tiempo? 4D)Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad de 20 m/s Calcular: a) Qué distancia recorre a los 2 segundos? b) Qué velocidad lleva a los 2 segundos? c) Qué altura máxima alcanza? d) Cuánto tiempo dura en el aire? 5A) Un engrane aumentó su velocidad angular de 12 rad/s a 60 rad/s en 4seg. Cual fue el valor de su aceleración angular? 5B) Una banda gira con una velocidad angular de 12 rad/s y recibe una aceleración angular de 6 rad/s 2 durante 13 segundos. Calcular: a) Qué valor de velocidad angular lleva al cabo ae los 13 segundos? b) Qué valor de desplazamiento angular tuvo? 5C) Un disco que gira a 2 rev/s aumenta su frecuencia a 50 rev/s en 3 seg. determinar cual fue el valor de su aceleración angular en rad/s 2.

4 5D) Una rueda de la fortuna gira inicialmente con una velocidad angular de 2 rad/s, si recibe una aceleración angular de 1.5 rad/s 2 durante 5 segundos. Calcular: a) Cuál será el valor de su velocidad angular a los 5 segundos. b) Cuál será el valor de su desplazamiento angular? c) Cuántas revoluciones habrá dado al término de los 5 segundos? 5E) Si una hélice gira a 15 rad/s y recibe una aceleración angular de 7 rad/s 2 durante 0.2 minutos. Cuál es la velocidad final y el desplazamiento angular que tuvo? 6A) Encontrar el valor de la tensión que soporta cada una de las cuerdas que sostienen diferentes pesos de acuerdo con las siguientes figuras: a)

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6 6B) Calcular el valor de la tensión y el empuje de la barra en las siguientes armaduras:

7 1 6C) Calcular el valor del peso que se debe aplicar para que la barra quede en equilibrio y determinar el valor de la tención en la cuerda que sujeta a la barra, si el peso de ésta es despreciable: 6D) Calcular la tensión en la cuerda que sostiene a la siguiente viga y a qué distancia se encuentra del punto A. considere despreciable el peso de la viga. T B 10m 60 N 6E) Encontrar los valores de los esfuerzos de reacción a que se encuentran sujetos los apoyos en la siguiente viga. Considere despreciable el peso de la viga. F1 = 100 N F2 = 150N 2m " ^ * 1 3 m fe r 3m RA =? RB =?

8 6F) Encontrar el valor de los esfuerzos de reacción en cada uno de los apoyos en la siguiente viga, misma que tiene un peso de 200N. Fi =300 N F2 = 300 N 3 m «^ I * * * 2 m 2m 1 i \ l RA =? P = 200 N A i RB =? 6G)Calcular la reacción en el apoyo A y B de la siguiente viga, cuyo peso es de 400N. Fi = 50 N F2 = 40 N, F3 =60 N 707 1m 1m 1m 1m P = 400 N RA =? RB =? 7A) Calcular la fuerza neta que debe aplicarse a un cuerpo de 25 N para que Adquiera una aceleración de 3 m/s 2 7B) Determinar la aceleración que recibirá un cuerpo como resultado de las siguientes fuerzas aplicadas. 30N 50N 3kg 40N

9 7C) Un montacargas eleva un cuerpo de 2310 N con una fuerza de 2935 N. determine la aceleración con que sube el cuerpo. 7D) Un elevador y su carga pesan 7458 N. Calcular la tensión del cable del elevador si éste desciende a una velocidad de 4 m/s y se detiene a una distancia de 6m., manteniendo una aceleración constante. 7E) Un bloque de 8 kg es jalado mediante una fuerza horizontal como se ve en La figura: R m = 8kg Fx i», Calcular: p f a) La fuerza de reacción que ejerce el piso sobre el bloque. b) La fuerza horizontal que se requiere para dar al bloque"una velocidad horizontal de 4 m/s en 1.5 segundos a partir del reposo, desprecie la fricción entre el bloque y el piso. 8A.- Una barra metálica de 800 N se acerca a otra de 1200 N hasta que la distancia entre sus centros de gravedades de 80 cm. Con que fuerza se atraen? 8B.- A que distancia se encuentran dos cuerpos de 1.2 x 10 3 kg y 1.5 x 10 3 kg Si se atraen con una fuerza gravitacional de 4.8 x 10" 6 N? Determine la masa de un cuerpo, si la fuerza gravitacional con que se atrae con otro de 100 kg es de 60 x 10" 10 N y la distancia entre ellos es de 10m. Determinar la fuerza gravitacional que ejercerá la luna sobre una roca de 1 kg al encontrarse en un punto donde el radio lunar es de 1.74 x 10 6 m. La masa de la luna es de 7.25 x kg. Se aplica una fuerza en forma horizontal sobre un cuerpo de 18 N desplazándolo 6 m. Puesto que la fuerza aplicada es capaz de vencer a la fuerza de fricción y de mover el cuerpo a velocidad constante, calcule el trabajo realizado. Calcular el trabajo realizado por una fuerza de 200 N que forma un ángulo de 25 respecto a la horizontal, al desplazar 2 metros el cuerpo que se ve en la siguiente figura: F = 200 N

10 b) Calcular el trabajo si la fuerza es paralela al desplazamiento. c) Determinar el trabajo si la fuerza es perpendicular al desplazamiento. 9C- Una persona de 686 N sube por una escalera que tiene una longitud de 25 m hasta llegara una altura de 15m. Calcular: a) Qué trabajo realizó? b) Qué trabajo realiza si sube a la misma altura, pero usando una escalera de 35m? 9D.- Una persona levanta un bulto de cemento de 490N desde el suelo hasta Colocarlo sobre su hombro a una altura de 1.45 m. Calcular: a) El trabajo que realiza. b) Si se queda inmóvil 30 segundos Qué trabajo realiza? c) Si mantiene el bulto a la misma altura y camina 5m Qué trabajo realiza? 9E.- Un bloque de 3 kg es jalado por una fuerza de 45N con ángulo de 30 como se ve en la figura, desplazándolo 5m. Considere que él coeficiente de fricción dinámico con el suelo es de Calcular: a) El trabajo realizado por las fuerzas que actúan sobre el bloque. b) El trabajo resultante. 10A.-Determine la masa de un cuerpo cuya energía cinética traslacional es 400J y lleva una velocidad de 108 km/h. 10B.-Calcular la velocidad de un cuerpo de 4 kg si tiene una energía cinética traslacional de 100J. 10C.-Una camioneta lleva una energía cinética traslacional de4x10 4 Jy se detiene después de recorrer 20m. Calcular la fuerza media que ha actuado para detenerla. 10D.- Un cuerpo de 200g se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 90 km/h. Calcular: a) Su energía cinética traslacional y su energía potencial gravitacional al inicio de su ascenso. b) Su energía cinética traslacional y su energía potencial gravitacional cuando ha subido 10m. 10E.- A qué altura debe encontrase un cuerpo de 4.5 kg para que tenga una energía potencial gravitacional de 90 J? IIA. - Determinar en watts y en caballos de fuerza la potencia que necesita un motor eléctrico para poder elevar una carga de 20 toneladas a una altura de 30 m en 15 segundos. IIB. -Un motor de70hp eleva una carga de 6 x 10 3 N a una altura de 60 m. En que tiempo la sube? 11C- Calcular la velocidad con la que un motor de 40 hp eleva una carga de 15000N.

11 IID. - Calcular la potencia de una grúa que es capaz de levantar 50 bultos de cemento hasta una altura de 15m en 3 segundos, cada bulto contiene contiene 50 kg. IIE. - Calcular el tiempo que requiere un motor de un elevador de 37500W para elevar una carga de 5290 N a una altura de 70m. 12A.- Un cuerpo de 3 kg lleva una velocidad de 5 m/s al chocar de frente con otro cuerpo de 4 kg y que va a una velocidad de 2 m/s. Considerando el choque completamente inelástico. Qué velocidad llevarán los cuerpos después del choque? 12B.-Una pelota de 200 gramos es pateada durante 0.03 segundos adquiriendo una velocidad de 25 km/h Qué fuerza recibió? 12C.-Una camioneta de tres toneladas y media viaja a 80 km/h. Al frenar su velocidad disminuye a 15 m/s en 5 segundos. Cuál es el valor de la fuerza promedio que disminuye la velocidad? 12D.- Un automóvil de 1900kg lleva una velocidad de 16 m/s. Calcular: a) Cuál es su cantidad de movimiento? b) Qué velocidad debe llevar un camión de 5 toneladas para tener la misma cantidad de movimiento que el automóvil? 12E.- Un proyectil de 3 kg es disparado por un cañón de 290 kg. Si el proyectil sale con una velocidad de 400 m/s Cuál es la velocidad de retroceso del cañón?