FÍSICA GENERAL - FASE 1

FÍSICA GENERAL

 ACTIVIDAD  COLABORATIVA 

Física y medición

1.  Un galón de pintura (volumen 3.78 × 10^−3 m3 sobre la pared, en mm?) cubre un área de 22.4 m2. ¿Cuál es el grosor de la pintura fresca sobre la pared, en mm?

Vectores

2. Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y θ = 210°. ¿Cuáles son las coordenadas cartesianas de este punto?

3. Un avión vuela desde el campo base al lago A, a 280 km de distancia en la dirección 20.0° al noreste. Después de soltar suministros vuela al lago B, que está a 190 km a 30.0° al noroeste del lago A. Determine gráficamente la distancia y dirección desde el lago B al campo base.

Movimiento en una dimensión

4. Dos autos están en los extremos de una autopista rectilínea de 5.00 × 103 m de longitud. Sean A y B los puntos extremos. Dos autos (que llamaremos los autos A y B) parten simultáneamente de los puntos A y B para recorrer la autopista, con rapideces vA = 18.0 m/s y vB = 15.0 m/s. Usando un sistema de coordenadas (eje X) con origen en el punto A y sentido positivo en la dirección AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗:

(a) Construya gráficas cuantitativas (escalas marcadas numéricamente) de las funciones de posición xA(t) y xB(t) (tomar t = 0 como el instante en que parten los autos).

(b) Determine analíticamente el instante y la coordenada X del punto de encuentro. ¿Concuerdan los resultados con las gráficas de posición?

5. Una persona camina, primero con rapidez constante de 1.50 m/s a lo largo de una línea recta desde el punto A al punto B, y luego de regreso a lo largo de la línea de B a A con una rapidez constante de 1.20 m/s. 

(a) ¿Cuál es su velocidad promedio durante todo el viaje? 

(b) ¿Cuál es su rapidez promedio durante todo el viaje?

Movimiento en dos dimensiones

6. La figura representa la aceleración total, en cierto instante de tiempo, de una partícula que se mueve a lo largo de una circunferencia de 2.50 m de radio. En este instante encuentre: 

(a) La magnitud de su aceleración tangencial. 

(b) La magnitud de su aceleración radial. 

(c) La rapidez de la partícula.

 
7. Un pez que nada en un plano horizontal tiene velocidad vi = (4.00î + 1.00ĵ) m/s en un punto en el océano donde la posición relativa a cierta roca es ri = (10.00î + 4.00ĵ) m. Después de que el pez nada con aceleración constante durante 20.0s, su velocidad es vi = (20.00î + 5.00ĵ) m/s.

(a) ¿Cuáles son las componentes de la aceleración?

(b) ¿Cuál es la dirección de la aceleración respecto del vector unitario î?

(c) Si el pez mantiene aceleración constante, ¿dónde está en t = 25.0 s y en qué dirección se mueve?
 

Leyes de Movimiento

8.Una fuerza F⃗ aplicada a un objeto de masa m1 produce una aceleración de 3.00 m/s2. La misma fuerza aplicada a un segundo objeto de masa m2 produce una aceleración de 1.00 m/s2. 

(a) ¿Cuál es el valor de la relación m1/m2 ?

(b) Si m1 y m2 se combinan en un solo objeto, ¿cuál es su aceleración bajo la acción de la fuerza F⃗ ?
 
9. Dos fuerzas F⃗1 y F⃗2 actúan sobre un objeto de 5.00 kg. Sus magnitudes son F1 = 20.0 N y F2 = 15.0 N. Determine la magnitud y dirección (respecto a F⃗1 ) de la aceleración del objeto en los casos (a) y (b) de la figura.

Fuerzas de rozamiento y Dinámica del Movimiento Circular.

10. Un niño de 40.0 kg se mece en un columpio sostenido por dos cadenas, cada una de 3.00 m de largo. La tensión en cada cadena en el punto más bajo es 350 N. Encuentre 

a) la rapidez del niño en el punto más bajo.

b) la fuerza que ejerce el asiento sobre el niño en el punto más bajo. (Ignore la masa del asiento.)