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
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) 8,640 1.3 Calcula y expresa en forma correca el resulado: a) 4169,2734-15,3 = b) 149,5/3,6 = c) x 2,34 x 0,46 = d) 60,187 x 5,2 = 1
e) 28,1563 + 9,93 + 80,27 = 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. 1.5- 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. 1.7- El módulo de un vecor puede ser menor que la magniud de cualquiera de sus componenes? Explica. 1.8- 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-? 1.10- 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. 2.2- El desplazamieno de un móvil debe coincidir, necesariamene, con la disancia recorrida? Si no es así, dar un ejemplo. 2.3- 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. 2.6- Un objeo con aceleración consane puede inverir la dirección en la que se mueve? Explicar. 2.7- 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? 2.10- Podemos ener desplazamieno 0 y velocidad media disina de 0? 2.11- Podemos ener aceleración 0 y velocidad disina de 0? 2.12- Podemos ener velocidad cero y aceleración disina de cero? 2.13- Un auomóvil viaja al oese; puede ener una velocidad hacia el oese y simuláneamene una aceleración hacia el ese? En qué circunsancias? 2.14- 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
2.15- Cuando se lanza un cuerpo vericalmene hacia arriba. la aceleración del ascenso es igual a la del descenso? 2.16- 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 1 2.18- 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 2 2.18-1. 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. 1 2.18-2. 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
2.19- Qué oro crierio, basado en las propiedades de la gráfica indicada en el íem 2.18-2, permiiría comparar las disancias recorridas por cada auo hasa el insane 1 y elegir en consecuencia la opción adecuada? Explica. 2.20- 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 3 2.21- 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? -2 1 2 3 4 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 4 2.22- 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
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. 3.2- 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. 3.7- 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? 3.10- 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 3.11 3.13 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
b) 20 m/s c) 28 m/s d) 32 m/s e) 40 m/s 6