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“ GUIA DE FISICA l “
Agosto de 2010
TEORÍA
UNIDAD I
“SISTEMAS DE UNIDADES Y MEDICIONES”
RAP 1.













Importancia de la física y su relación con el medio que nos rodea.
Bosquejo histórico de la física.
La física como ciencia y su clasificación.
Clasificación de la física y su relación con otras ciencias.
Magnitudes físicas y sus antecedentes históricos.
Procedimental.
El método científico experimental en la física.
Patrones, sistemas de unidades.
Practica 1.
Método científico.
Actitudinal.
Se expresa y comunica.
Aprende de forma autónoma.
TEORÍA
UNIDAD I
“SISTEMAS DE UNIDADES Y MEDICIONES”
RAP 2.
 Medidas y errores.
 Procedimental:








Convierte unidades de medida en los diversos sistemas
Teoría de errores.
Practica 2.
Calibrador.
Practica 3.
Tornillo.
Practica 4.
Teoría de errores.
 Actitudinal:
 Piensa crítica y reflexivamente.
TEORÍA
UNIDAD II.
“ALGEBRA VECTORIAL”
RAP 1.
 Conceptual:
 Magnitudes vectoriales y escalares.
 Características.
 Actitudinal:
 Se expresa y comunica.
TEORÍA
UNIDAD II.
“ALGEBRA VECTORIAL”
RAP 2.
 Conceptual:
 Propiedades de los vectores (vectores libres y principio de transmisibilidad).
 Sistemas de vectores.
 Procedimental:
 Suma de vectores por métodos gráficos y analíticos.
 Conceptual procedimental:




Vectores unitarios
Producto en un escalar pro un vector, vectorial de vectores.
Practica 5.
Vectores.
 Actitudinal.
 Piensa crítica y reflexivamente.
 Trabajar en forma colaborativa.
TEORÍA
UNIDAD III.
“ESTÁTICA”
RAP 1.
 Conceptual:




Importancia de la estática.
Conceptos de fuerza, masa, cuerpo rígido y partícula.
Principio de transmisibilidad.
Concepto de equilibrio
 Procedimental:
 Diagrama de cuerpo libre.
 Clasificación de los sistemas de fuerzas.
 Determinación de la resultante y Equilibrante de sistemas de fuerzas coplanares
concurrentes (grafica y analíticamente).
 Momento de una fuerza.
 Teorema de varignon.
 Teorema de momentos.
 Par de fuerzas y momento.
 Resultante y Equilibrante de fuerzas paralelas.
 Condiciones de equilibrio para la partícula y para cuerpo rígido.
 Practica 6.
 Fuerzas concurrentes.
 Practica 7.
 Momento de una fuerza.
 Practica 8.
 Fuerzas paralelas.
 Practica 9.
 1a Condición de equilibrio.
 Practica 10.
 2ª Condición de equilibrio.
 Actitudinal:
 Se expresa y comunica.
 Piensa crítica y reflexivamente.
TEORÍA
UNIDAD III.
“ESTÁTICA”
RAP 2.
 Conceptual procedimental:
 Centro de masa, gravedad y centroide.
 Piensa crítica y reflexivamente.
 Procedimental actitudinal:
 Practica 11.
 Centro de gravedad y centroide.
TEORÍA
UNIDAD IV.
“CINEMÁTICA”
RAP 1.
 Conceptual:
 Introducción e importancia de la cinemática, posición, movimiento,
desplazamiento, distancia, velocidad, rapidez y aceleración.
 Procedimental:
 Movimiento en una dimensión: movimiento rectilíneo uniforme (MRU),
movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) horizontal y vertical.








Practica 12.
M.R.U.
Practica 13.
M.R.U.V.
Practica 14.
Caída libre.
Practica 15.
Tiro vertical.
 Actitudinal:
 Se expresa y comunica.
 Piensa crítica y reflexivamente.
TEORÍA
UNIDAD IV.
“CINEMÁTICA”
RAP 2.
 Conceptual:





Movimiento en un plano
Movimiento parabólico (MP).
Movimiento circular uniforme (MCU).
Movimiento circular uniforme variado (MCUV).
Movimiento armónico simple (MAS).
 Procedimental:






Practica 16.
Tiro parabólico
Practica 17.
M.C.U.
Practica 18.
M.C.U.V.
 Actitudinal:
 Piensa crítica t reflexivamente.
 Se expresa y comunica.
TEORÍA
1.
Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones.
a.
¿Qué es la Física?
b.
¿Por qué se considera a la Física una ciencia experimental
c.
Menciona algunas aplicaciones de la Física que se presentan
cotidianamente.
d.
¿Por qué es importante la Física?
e.
Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes
enunciados
f.
La ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la
energía y el espacio, así como las relaciones entre ellos, es
g.
El científico que se considera el iniciador de la Física experimental es
h.
El procedimiento ordenado y sistematizado que se aplica para estudiar la
ciencia es
i.
Es la etapa del Método Científico en la que se propone una respuesta o
solución a un problema
2.
Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
1. (
) Todo aquello que puede medirse, se denomina:
a) Magnitud
b) Unidad
c) Escalar
d) Vector
2. (
) La acción de comparar dos magnitudes de la misma especie,
considerando una de ellas como la unidad patrón, se llama:
a) Trazar b) Igualar
c) Medir
d) Recortar
3. (
) Toda magnitud física se expresa por medio de:
a) Un número
b) Una unidad de medida
c) Una literal
d) Un número y una unidad de medida
4. (
) Las magnitudes físicas que no pueden definirse o expresarse en función
de otras, se denominan:
a) Únicas b) Relativas
c) Derivadas
d) Fundamentales
5. (
) Las magnitudes físicas que se expresan como el producto o
combinación de otras magnitudes fundamentales, se denominan:
a) Únicas b) Relativas
c) Fundamentales d) Derivadas
6.
(
) En el sistema internacional: Longitud, Masa y Tiempo representan a:
a) Magnitudes derivadas b) Magnitudes fundamentales
c) Magnitudes relativas
d) Magnitudes únicas
7. (
) Metro, Kilogramo y Segundo, son unidades de medida de magnitudes:
a) Fundamentales
b) Relativas
c) Derivadas
d) Únicas
8. (
) Área, Volumen y Velocidad, son ejemplos de magnitudes:
a) Fundamentales
b) Relativas
c) Derivadas
d) Únicas
9. (
) Comparar directamente la unidad patrón con el cuerpo a medir, es una
ejemplo de medida:
a) Indirecta
b) Derivada
c) Directa
d) Relativa
10. (
) Es el resultado obtenido por medio de una ecuación, es una medida:
a) Directa b) Indirecta
c) Relativa
d) Fundamental
11. (
) Es la unidad de tiempo en el sistema internacional.
a) Segundo
b) Minuto
c) Hora
3.
Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que corresponda.
a) 5 metros
b) 8 Km
c) Una hora
d)165.6 Km./h.
e) Un minuto
f) Un centímetro cúbico (1cm3)
g) 126 Km./h
4.
d) Día
(
(
(
(
(
(
(
) 60 s
) 35 m/s
) 8000 m
)10-6m3
) 500 cm
) 46 m/s
) 60 minutos
Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones.
a.
¿Qué es un vector?
b.
¿Qué es un escalar?
c.
¿Qué condición se requiere para que dos vectores sean paralelos?
d.
¿Qué condición se requiere para que dos vectores sean coplanares?
e.
¿En qué consiste el principio de transmisibilidad de los vectores?
5.
Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes enunciados
a.
La dirección de un vector está determinada por
b.
Los vectores que se le aplican a un mismo punto, se llaman
c.
La línea imaginaria por la cual se desplaza un vector, se llama
d.
6.
La dirección de un vector la determina
Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
1. (
) El punto de aplicación de vector puede cambiar, pero el efecto que
produce seguirá siendo el mismo. Principio denominado:
a) De transmisibilidad
b) De probabilidad
c) De unidad
d) De posibilidad
2. (
) Vector que al combinarse con una cantidad o magnitud, le proporciona
dirección y sentido, sin modificar su unidad de medida.
a) Vector libre
b) Vector deslizante
c) Vector unitario
d)
Vector paralelo
3. (
) Los vectores cuyas líneas de acción se encuentran en un mismo plano.
a) Coplanares
b) Deslizantes
c) No coplanares
d)
Libres
4. (
) Los vectores cuyas líneas de acción se encuentran en planos diferentes
a) Coplanares
b) Deslizantes
c) No coplanares
d)
Libres
5. (
) Los vectores que se encuentran sobre una misma línea de acción, se
denomina
a) Arbitrarios
b) Paralelos
c) Concurrentes
d) Colineales
6. (
) Los vectores que coinciden en un mismo punto, se denominan:
a) Arbitrarios
b) Paralelos
c) Concurrentes
d) Colineales
7. (
) Los vectores coplanares que en su accionar se mantienen paralelos entre
si, se denominan:
a) Arbitrarios
b) Paralelos
c) Concurrentes
d) Colineales
8. (
) El método del paralelogramo se utiliza para sumar:
a) Dos vectores c) Mas de dos vectores c) Escalares. d) Distancias
9. (
) Para sumar gráficamente más de dos vectores, se utiliza el método.
a) Del triángulo
b) Del paralelogramo
c) Del polígono
d) De la resultante
10. (
) La suma de dos o más vectores, se le llama vector:
a) resultante
b) conjunto
c) resultado
d) propiedad
11. (
) El intercambio de posiciones de los vectores sumados, no produce
resultados diferentes.
a) Propiedad Asociativa b) Propiedad Alternativa
c) Propiedad Repetitiva
d) Propiedad Conmutativa
7.
Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones.
1.
Describe el procedimiento para descomponer vectores.
2.
Describe el procedimiento para sumar, analíticamente dos vectores.
3.
Explicar cómo se realiza el producto vectorial (producto cruz) de dos vectores e
indicar su representación gráfica.
4.
Explicar cómo se realiza el producto escalar (producto punto) de dos vectores e
indicar su representación gráfica.
8.
Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que corresponda.
a) La magnitud del producto vectorial
(cruz) de dos vectores
b) La magnitud del producto escalar
(punto) de dos vectores
c) El producto vectorial de un vector
unitario por si mismo
ixi
d) El producto vectorial de los vectores
unitarios i x j
e) El producto vectorial de los vectores
unitarios j x i
f) El producto escalar de los vectores
unitarios: i · i
g) El producto escalar de los vectores
unitarios: i · j
(
) cero
(
) uno (1)
(
)i
(
) a · b cos θ
(
)-k
(
) a · b sen θ
(
)k
PROBLEMARIO
“
FÍSICA I
”
1. La unidad métrica de masa originalmente estaba relacionada con la estándar de
longitud, pues un litro cubico (1000m3) de agua tenía una masa de 1kg. La unidad
métrica estándar de volumen de metro cubico (m3), y este volumen de agua se uso
para definir una unidad mas grane llamada tonelada métrica. ¿A cuántos
kilogramos equivale una tonelada métrica?
Masa de
1ml de agua = 1g de
masa
10 cm
Masa de
1L de agua = 1kg de
masa
10 cm
10 cm
2. Conversión de unidades
a) Un jugador de baloncesto tiene 6.5pie de estatura. ¿Qué estatura tiene en metros?
b) ¿Cuántos segundos hay en un mes de 30 días?
c) ¿Cuánto es
en metros por segundo?
3. Un jugador de futbol americano corre aproximadamente 40 yardas en 4.5s,
partiendo del reposo.
a) ¿Cuál es su velocidad promedio en, ?
b) ¿Cuál es su velocidad promedio en,
?
4. ¿Cuál es la altura en centímetros de una mujer que mide 5 pies y 6 pulgadas?
Resp. 168cm
5. Una sola loseta de piso mide 8 in de cada lado. Si las losetas se ponen lado a lado,
¿qué distancia en metros puede cubrir una fila de 20 losetas.
6. Un campo de fútbol soccer tiene 100m de largo y 60m de ancho. ¿Cuáles son las la
longitud y la anchura de la cancha en pies?
Resp. 328ft, 197ft.
7. El mango de una llave inglesa mide 8in. ¿Cuál es la longitud de dicho mango en
centímetros?
8. Un monitor de computadora de 19in tiene una sección efectiva de imagen que
tienen 18 in en diagonal. Exprese esta distancia en metros.
9. Resp. 0.457m
10. La longitud de una libreta es 234.5 mm y su anchura es 158.4 mm. Exprese el área
superficial de la libreta en metros cuadrados.
11. Un cubo tiene 5in por lado. ¿Cuál es el volumen del cubo en unidades del SI y en
unidades del SUEU?
Resp. 0.00205 m3, 0.0723 ft3
12. En una carretera interestatal se ha impueto un límite de rapidez de 75 mi/h. (a) ¿A
cuánto equivale esta rapidez en kilómetros por hora? (b) ¿Y en pies por segundo?
13. Un motor Nissan tiene 1600 cm3 de cilindrada (volumen) y un diámetro interior de
84 mm. Exprese estas medidas en pulgadas cúbicas y en pulgadas.
Resp. 97.6 in3, 3.31in.
14. Un electricista va a instalar un cable subterráneo desde la carretera hasta una
vivienda que se localiza a una distancia de 1.20 mi en el bosque. ¿Cuántos pies de
cable va a necesitar?
15. Un galón estadounidense tiene un volumen equivalente a 231in3 ¿Cuántos galones
se necesitan para rellenar un depósito que mide 18 in de largo, 16 in de ancho y 12
in de alto?
Resp. 15.0 gal.
3
16. La densidad del bronce es 8.89g/cm . ¿Cuál es su densidad en kilogramos por
metro cúbico?
Errores.
17. Al efectuar una medición de longitud llevada a cabo por cinco alumnos diferentes
se obtuvieron las siguientes medidas:
15.12 cm, 15.13 cm, 15.10 cm, 15.11 cm, 15.11cm
Obtener:
a)
Valor medio.
b)
Error absoluto de cada medición.
c)
La desviación media.
d)
Indica el valor de la medida efectuada.
Resp. a) 15.11cm; b) 0.01cm, 0.02cm, 0.00cm, 0.01cm, 0.00cm;
c) 0.01cm d) 15.11  0.01cm
18. Al efectuar una medición de longitud llevada a cabo por siete alumnos diferentes se
obtuvieron las siguientes medidas en milímetros:
42.3, 42.2, 42.4, 42.3, 42.5, 42.2, 42.3
Obtener:
e)
Valor medio.
f)
Error absoluto de cada medición.
g)
La desviación media.
h)
El error relativo individual.
i)
El error porcentual de cada medición.
j)
Indica el valor de la medida efectuada.
19. Al medir el tiempo que tarda en caer un cuerpo desde cierta altura, se encontraron
los siguientes datos:
a) 2.56 s b) 2.52 s
c) 2.54 s d) 2.57 s
e) 2.59 s f) 2.51 s
Calcular:
i.
El valor promedio de las mediciones.
ii.
El error absoluto, relativo y porcentual para cada medición.
iii.
La desviación media.
iv.
¿Cómo reportarías el valor del tiempo que tarda en caer el cuerpo?
20. Se usan dos cadenas de 1m de longitud para sostener una lámpara, como se muestra
en la figura. La distancia entre las dos cadenas es de 1m en el techo. ¿Qué distancia
vertical hay entre la lámpara y el techo?
1m
1m
1m
21. Dos remolcadores tiran de un barco; cada uno ejerce una fuerza de 60,000 N y el
ángulo entre los cables de tracción es de 600 ¿Calcular la fuerza resultante que actúa
sobre el barco?
22. Un avión viaja 400 Km hacia el oeste para ir de la ciudad A a la ciudad B, luego
300 Km 450, hasta la ciudad C, y finalmente 100 Km hacia el norte hasta la ciudad
D.
a) Encontrar la distancia que hay entre la ciudad A y la ciudad D
b) La dirección que debe volar el avión para volver directamente de la ciudad D a
la ciudad A
23. Se tienen fuerzas con valores F1 =5N 370 , F2= 3N 1800 Y F3= 7N 2250 Calcular.
a) La resultante de las fuerzas
b) La Equilibrante del sistema
24. Una mujer camina 4 km Hacia el Este y después camina 8 km hacia el Norte.
a. Aplique el método del polígono para hallar su desplazamiento resultante.
b. Compruebe el resultado con el método del paralelogramo.
Resp. 8.94 km, 63.4º N del E.
25. En la superficie de Marte, un vehículo se desplaza una distancia de 38 m a un
ángulo de 180º. Después vira y recorre una distancia de 66 m a un ángulo de 270º.
¿Cuál fue su desplazamiento desde el punto de partida?
26. Un agricultor inicia su tarea en la esquina sudeste de una parcela y registra los
siguientes desplazamientos: A = 600m, N; B = 400m, O; C = 200 m, S y D = 100
m, E ¿Cuál es el desplazamiento neto desde el punto de partida?
Resp. 500m, 126.90
27. Una fuerza descendente de 200 N actúa en forma simultánea con una fuerza de
500 N dirigida hacia la izquierda. Aplica el método del polígono para encontrar la
fuerza resultante.
28. Las tres fuerzas siguientes actúan simultáneamente sobre el mismo objeto: A =
300N, 300 N del E; B = 600N, 2700; y C = 100N hacia el Este. Hallar la fuerza
resultante mediante el método del polígono.
Resp. 576N, 51.40 S del E
29. Dos fuerzas A y B actúan sobre el mismo objeto y producen una fuerza
resultante de 50 N a 36.9º N del O. La fuerza A = 40 N se dirige hacia el Oeste.
Halle la magnitud y la dirección de la fuerza B.
30. Dos cuerdas A y B están atadas a un gancho de amarre, de manera que se ha
formado un ángulo de 600 entre las dos cuerdas. La tensión sobre la cuerda A es de
80 N y la tensión sobre la cuerda B es de 120 N. Utilice el método del
paralelogramo para hallar la fuerza resultante sobre el gancho.
Resp. 174 N.
Trigonometría y vectores.
31. El martillo de la figura 1 aplica una fuerza de 260 lb en un ángulo de 150 con
respecto a la vertical. ¿Cuál es la componente ascendente de la fuerza ejercida sobre
el clavo?
Resp. 251 lb
Figura 1
32. Un río fluye hacia el sur a una velocidad de 20 Km/h. Una embarcación desarrolla
una rapidez máxima de 50 Km/h en aguas tranquilas. En el río descrito, la
embarcación avanza a su máxima velocidad hacia el Oeste. ¿Cuáles son la
velocidad y la dirección resultante de la embarcación?
Respuesta: 53.9 Km/h, 21.80 S del O
33.
Se necesita un empuje vertical de 80 N para levantar la parte móvil de una
ventana. Se usa un mástil largo para realizar dicha operación. ¿Qué fuerza será
necesaria ejercer a lo largo del mástil si éste forma aun ángulo de 340 con la pared.
Resp. 96.5N
El método de las componentes para suma de vectores.
Halle la resultante de las siguientes fuerzas perpendiculares (a) 400 N, 00, (b)
820N, 2700 y (c) 500N, 900.
Resp. 512N, 321.30
34.
35.
Dos fuerzas actúan sobre el automóvil ilustrado en la figura 2 La fuerza A es
igual a 120N hacia el oeste, y la fuerza B es igual a 200N a 600 NO. ¿Cuáles son la
magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre el automóvil?
Respuesta: 280N, 38.20 N del O
Figura 2
36.
Calcule la fuerza resultante que actúa sobre el perno de la figura 3
Respuesta: 69.6 lb, 154.10
Figura 3
37.
Tres embarcaciones ejercen fuerzas sobre un gancho de amarre como muestra la
figura 4. Halle la resultante de esas tres fuerza
Respuesta: 853 N, 101.70
C=500 N
A=420 N
B=150 N
400
38.
600
Un cable esta unido al extremo de una viga. ¿Qué tirón se requiere, a un ángulo
de 400 con respecto a la horizontal, para producir una fuerza horizontal efectiva de
200N?
Respuesta: 261N
39.
Halle la resultante R = A + B para los siguientes pares de fuerzas: (a) A = 520N,
S; B =269N, O; (b) A = 18m/s, Norte; B = 15m/s, Oeste.
Respuestas: (a) 585N, 242.60; (b) 23.4m/s, 129.80
40.
Un semáforo está colocado a la mitad de una cuerda, de manera que cada
segmento forma un ángulo de 100 con la horizontal. La tensión sobre cada
segmento de cuerda es de 200N. Si la fuerza resultante en el punto medio es cero,
¿cuál es el peso del semáforo?
Respuesta: 69.5N
Halle la resultante de los tres desplazamientos siguientes. A= 220m, 600; B= 125
m, 2100; C = 175 m, 3400.
Respuesta: 180m, 22.30
41.
42.
Dibuja un sistema de coordenadas rectangulares con escala 1cm: 20N, y traza
por lo menos un vector fuerza en cada cuadrante con magnitud arbitraria y
determina sus expresiones polares.
43.
Grafica en un sistema de coordenadas rectangulares con escala 1cm: 25N, las
fuerzas: F1=125N 720; F2=100N 1650; F3=75N 2300 y F4=175N 3050.
44.
Determinar la fuerza resultante del sistema:
F1=500N 800 ;
45.
F2=60N 00 ;
F3=75N 2700
Determinar la resultante del sistema de fuerzas graficado en la siguiente figura,
si las fuerzas tienen como magnitud: F1=30N ; F2=25N y F3=50N con los
ángulos indicados; las divisiones de la viga tómense en metros.
F1
F2
300
48.
F2= - 40N 200 ;
Determinar la equilibrante del sistema de fuerzas:
F1=45N 750 ;
47.
F3=900N 3150
Determinar la fuerza resultante del sistema de fuerzas:
F1=70N 1200 ;
46.
F2=750N 2000 ;
F3
300
Determinar la resultante del sistema de fuerzas aplicado al cuerpo de la siguiente
figura si las divisiones corresponden a un metro y las fuerzas tienen
magnitudes: F1=100N ; F2=25N ; F3=150N y F4=50N.
F1
F2
F4
F3
CADA CUADRO MIDE 1METRO POR LADO
1 METRO POR LADO
Producto de un escalar por un vector, Producto escalar, Producto vectorial.
Dados los el escalar a = 5 y los vectores A = 60 unidades, 300; B =
30unidades,700 considere que los vectores A y B se encuentran en el plano X, Y.
Obtener:
a) aA
b) A  B
c) B  A
d) A X B y usando la regla de la mano derecha menciona la dirección del vector
producido.
e) BXA y usando la regla de la mano derecha menciona la dirección del vector
producido.
Respuestas: a) 300u, 300; b) 1378.88u2; c) 1378.88u2 d) 1157.02e u2 con dirección
del eje z positivo; e) 1157.02e u2 con dirección al eje z negativo.
49.
Operaciones con vectores unitarios.
Dado el escalar a = 5 y los vectores A = (i + 3j +3k); B = (-2i + j –2k) y C = (2i
–3j), Calcula:
a.
A+B-C
b.
aA
Respuestas:
a) A + B – C = (-3i + 7j + k).
c.
AB
b) aA = (5i + 15j + 15k).
d.
BA
c) AB = -5
e.
AXB
d) BA = -5
f.
BXA
e) AXB = (-9i – 4j + 7k)
g.
AXBC
50.
f) BXA= (9i + 4j - 7k)
g) AXBC = -6
51.
b.
c.
d.
Dados los vectores A = 2i – 3j – k
A x B,
B x A,
(A + B) x (A – B).
y
B = i + 4j – 2k, hallar
Sobre un sólido puntual en P actúan las fuerzas F1 = 2i + 3j – 5k,
F2 = 5i +j +3k, F3 = i – 2j + 4k,
F4 = 4i – 3j -2k, medidas en newtons (N). Hallar:
52.
e.
La fuerza resultante,
f.
El módulo (magnitud) de dicha resultante.
TEORÍA
2.-Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones.
1) ¿Qué es la mecánica?
2) ¿Qué es la Estática?
3) ¿Qué es la Cinemática?
4) ¿Qué es la Dinámica?
II.
Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes
enunciados
1) El objeto o sistema de partículas en el que las distancias entre partículas son fijas
y constantes cuando se les aplica una fuerza externa, es
2) La parte de la mecánica que estudia los cuerpos en equilibrio o reposo, se llama
3) La acción que es capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo o
bien de deformarlo, se llama
4) La fuerza que ejerce la tierra hacia su centro sobre los cuerpos que están a su
alrededor, recibe el nombre de
5) Es la medida de la inercia de un cuerpo, o bien la cantidad de materia que éste
posee, recibe el nombre de
9. Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
1. ( ) Si cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo, le produce un movimiento,
la dirección de la fuerza y del movimiento son:
a) Diferentes
b) Iguales
c) Perpendiculares
d) Opuestas.
2. ( ) Forma gráfica de representar a todas las fuerzas que actúan sobre un
cuerpo.
a) Diagrama de cuerpos
b) Diagrama de la fuerza
resultante
c) Diagrama único
d) Diagrama de cuerpo libre
3.
(
) Las fuerzas que actúan simultáneamente sobre todo cuerpo, integran un:
a) Sistema de fuerzas
b) Tren de fuerzas
c) Paquete de fuerzas
d) Familia de fuerzas
4. ( ) La fuerza que representa a todas las fuerzas que actúan simultáneamente
sobre un cuerpo se llama:
a) Resultado
b) Mezcla
c) Suma
d) Resultante
5. ( ) La magnitud de la fuerza resultante de varias fuerzas coplanares y
concurrentes, se obtiene con:
a) Teorema de Pitágoras
b) Teorema de Varignon´s
c) La primera ley de Newton
d) La tercera ley de Newton
6. ( ) La dirección de toda fuerza lo determina:
a) El ángulo de su línea de acción y el eje horizontal
b) El ángulo entre su línea de acción y el eje vertical
c) El ángulo con cualquiera de sus ejes
d) No interviene ningún ángulo
7. ( ) En un sistema de fuerzas, la fuerza que tiene igual magnitud y dirección,
pero sentido opuesto a la fuerza resultante, se llama:
a) Compensadora
b) Equilibrante
e) Resistencia
d) Nula
8. ( ) La magnitud que mide la efectividad de una fuerza para causar rotación,
se denomina
a) Giro
b) Tensión
c) Fuerza
e) Momento
de torsión
9. ( ) Cuando un cuerpo recibe la acción de una fuerza y tiende a girar en sentido
contrario a las manecillas del reloj, entonces su momento de torsión tiene signo:
a) Nulo
b) Positivo
c) Negativo
d)
sin signo
10. ( ) Cuando un cuerpo recibe la acción de una fuerza y tiende a girar en el
sentido de las manecillas del reloj, entonces su momento de torsión tiene signo:
a) Nulo
b) Positivo
c) Negativo
d)
sin signo
10. Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que
corresponda.
A) Distancia en línea recta entre el eje de
rotación y el punto sobre el que actúa una
fuerza perpendicular a dicha recta.
B) El momento alrededor de un punto de
referencia de la resultante de varias
fuerzas concurrentes, es igual a la suma de
los momentos de cada una de esas fuerzas,
alrededor del mismo punto.
C) Fuerzas que actúan simultáneamente y
paralelamente, con la misma magnitud y
dirección pero en sentidos opuestos.
D) Estado que guarda un cuerpo cuando la
(
) Teorema general de momentos
(
) Segunda condición de equilibrio.
(
) Primera condición de equilibrio
(
) brazo de palanca
suma de las fuerzas externas que actúan
sobre él es cero.
E) La suma de los momentos de cada una de
las fuerzas colineales, concurrentes,
paralelas o arbitrarias que integran un
sistema, con respecto a un punto fijo de
referencia, es igual al momento de la
fuerza resultante del sistema con respecto
al mismo punto.
F) Un cuerpo se encuentra en equilibrio
trasnacional cuando la suma vectorial de
todas las fuerzas que actúan sobre él es
cero.
G) Un cuerpo se encuentra en equilibrio
rotacional cuando la suma de los
momentos de las fuerzas que se le aplican
es cero
(
) Par de fuerzas
(
) Teorema de Varignon
(
) Equilibrio
11. Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes
enunciados
1.
La tendencia de todo cuerpo a mantenerse en un estado de reposo o en
movimiento uniforme en línea recta, se le llama
2.
A toda fuerza llamada acción se le opone otra llamada reacción, con la misma
magnitud pero en sentido contrario, esto se refiere a
3.
La unidad de medida del momento de una fuerza, en el sistema internacional, es
_______
4.
La unidad de medida del momento de una fuerza, en el sistema internacional, es
_______
5.
Punto en el que puede considerarse que actúa todo el peso del cuerpo, se llama
12. Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
1. ( ) Un automóvil cruza un puente. Las fuerzas en los postes de ambos
extremos del puente y el peso del automóvil son:
a) Paralelas
b) Concurrentes
c) Coolineales
Mixtas
2.
(
) Ecuación que describe la segunda condición de equilibrio.
a) Σ FX = 0
b) Σ FY = 0
c)   0
Σ Fz = 0
3.
(
) La expresión   F  r indica.
d)
d)
a Par de fuerzas
b) Equilibrio de rotación
c) Momento de una fuerza
d) Equilibrio de una fuerza
4. ( ) Elige la fuerza y su correspondiente brazo de palanca, que generen el
momento de mayor magnitud, sin considerar el sentido del mismo.
a) 20 N, r = 4 cm
b) 15 N, r = 3 cm
c) 10 N, r = 4 cm
d) 8 N, r = 5 cm
5. (
) Si se tiene un cuerpo de madera de forma irregular se puede afirmar
que:
a El centro de gravedad esta en el extremo
b El centro de gravedad coincide con el centro geométrico de la pieza
c El centro de gravedad se localiza en el punto en donde al apoyarse se equilibra este.
d El centro de gravedad se ve afectado por su densidad
PROBLEMARIO
53. Dibuje un diagrama de cuerpo libre correspondiente a las situaciones ilustradas en
las siguientes figuras:
a) Descubra un punto en el cual actúen las fuerzas importantes y represente
cada fuerza como un vector.
b) Calcule el ángulo de referencia y escriba los nombres de las componentes.
A)
B)
45 0
300
A
A
60 0
B
450
B
W
C)
W
D)
E)
40 0
A
B
A
30 0
B
A
B
42 0
W
W
W
54.
Cuando la arquera en la figura jala la cuerda del arco con una fuerza de 267N,
ésta forma un ángulo de 62° con la flecha. ¿Cuál es la tensión en la cuerda?
55.
Un estudiante de preparatoria de 52.6 kg sostiene de una barra con ambas
manos. a) ¿Cuál es la tensión en cada brazo si los brazos están paralelos? b)
¿Cuál es la tensión en cada brazo cuando los brazos forman un ángulo de 33°
respecto a la vertical?
56.
Tres masas iguales se suspenden de poleas sin fricción como se muestra en la
figura. ¿Cuáles son los ángulos de las cuerdas respecto a la horizontal cuando el
sistema alcanza el equilibrio?
57.
Suponga que las masas en el problema anterior no son idénticas. ¿Cuáles son los
ángulos 1 y  2 si m1 = m2 = 2.0 kg y m3 = 3.0 kg?
58.
Un pescado de masa m está suspendido por una cuerda como se indica en la
figura. La cuerda se fija firmemente en el punto C, pero un jalón la desprenderá
de la pared en A cuando la tensión en la cuerda sea mayor que 22 N. ¿Cuál es la
masa máxima del pescado que puede soportar la cuerda?
59.
Una planta se cuelga de alambres, tal como lo indica la figura. ¿Cuál es la
tensión en cada alambre si la planta pesa 20 N? (Nota: no considere el peso del
alambre)
60. Si el peso de bloque de la figura es de 80 N, ¿cuáles
son las tensiones en las cuerdas A y B?
40 0
B
A
Resp. A = 95.3 N B =124 N
61. Si W = 600N en la figura, ¿Cuál es la fuerza que ejerce
sobre la cuerda sobre el extremo del aguilón A en la
figura (b)?¿Cuál es la tensión sobre la cuerda B?
W = 80 N
A
30 0
B
W = 600 N
62. ¿Cuál es el peso máximo W en el caso de la figura, si
la cuerda solo puede soportar una tensión máxima de
800 N?
A
30 0
B
Resp. 924 N
W=?
63. Un cuadro de 20 N se cuelga de un clavo, como
indica ara la figura, de manera que las cuerdas que lo
sostienen forman un ángulo de 60°. ¿Cuál es la
tensión en cada segmento de la cuerda?
60 0
A
B
CUADRO
W
A
64. Calcule la tensión de una cuerda A y la compresión B
en el puntal de la siguiente figura.
B
Resp. A = 231 N,
30 0
W = 400 N
B = 462N
65. Calcula la tensión de las cuerdas A y B de las siguientes
figuras.
45 0
A
60 0
B
W 0 420 lb
66. Calcula la tensión de las cuerdas A y B de las siguientes
figuras.
300
A
B
450
Resp. (b) A = 33.7 lb, TENSION;
W = 46 lb
B = 23.8 lb, COMPRESION
67. Un semáforo está suspendido de dos soportes, como se muestra en la figura. Las
tres fuerzas que actúan a través del punto común O, son W, el peso del semáforo
que es de 500N que actúan en línea recta hacia abajo, F1, la tensión de un cable a
450 hacia arriba y ala izquierda; y Fg, la tensión del otro cable, a 300 hacia arriba y
hacia la derecha. Calculemos gráficamente y analíticamente las magnitudes de las
tenciones.
450
300
F1=__N
F3=___N
W=50N
68. Una caja de 500 Kg está sostenida del extremo de una barra horizontal, el ángulo
entre la barra y el cable que la soporta en su extremo es de 450. Suponiendo
despreciable el peso de la barra comparado con el de la carga. Calcular.
a) La tensión del cable.
b) La fuerza de la barra que ejerce sobre la pared.
450
W=500Kg
69. una tala de 8m con un peso despreciable esta sostenida en un punto localizado a 2m
del extremo derecho, donde se aplica un peso de 50N. ¿Qué fuerza descendente se
tendrá que ejercer en el extremo izquierdo para alcanzar el equilibrio?
50N
70.
Una fuerza F=20N 900 se aplica a un cuerpo pivoteado por un eje, de tal
manera que la distancia perpendicular entre el punto de pivoteo (centro de
momentos) y la línea de acción de la fuerza es de 5 metros. Determinar los
dos momentos que pueden interpretarse.
71.
Aplicando Mt= Σ M1 + M2 + M3 +…………….. Mn determinar el momento
total del sistema formado por F1=30N 400 ; F2=50N 1150 y F3=80N
2400 con respecto al punto (6m, 0m).
F
72. Dibuje e identifique con un letrero el brazo del
momento de la fuerza F sobre un eje en el
punto A de la figura (a) ¿cuál es la magnitud
del brazo del momento?
2 ft
3 ft
C
A
250
B
F
F
73. Dibuje e identifique con un letrero el brazo del
momento si el eje de rotación esta en el punto
A de la figura (b) ¿cuál es la magnitud del
brazo del momento?
5M
60 0
B
C
2m
Resp. rB = 1.73m
A
F
74. Si la fuerza F de la figura (a) es igual a 80 lb
¿cuál es el momento de torsión resultante en
torno al eje A (considerando insignificante el
peso de la varilla) ¿ cuál es el momento de
torsión resultante en torno al eje B?
2 ft
3 ft
C
A
250
B
F
75. Una correa de cuero está enrollada en una polea de
20 cm de diámetro. Se aplica a la correa una fuerza de 60
F
N. ¿ Cuál es el momento de torsión en el centro del eje?
Resp. 6 N m
76. La varilla liviana de la siguiente figura
tiene 60 cm de longitud y gira
libremente alrededor del punto A. Halle
la magnitud y el signo del momento de
torsión provocado por la fuerza de 200
N, si el ángulo 0 es de (a) 90° , (b) 60°,
(c) 30° y (d) 0°.
F = 200 N
60 cm
θ
A
60 cm
F
77. Supongamos que la barra de la siguiente
figura tiene un peso despreciable.
Calculé la fuerza F y A considerando
que el sistema está en equilibrio
30 cm
90 cm
Resp. A = 26.7 N, F = 107 N.
80 N
A
78. Un puente cuyo peso total es de 4500 N
tiene 20 metros de longitud y tiene
soportes en ambos extremos. Halle las
fuerzas que se ejercen en cada extremo
cuando se coloca un tractor de 1600 N a 8
m del extremo izquierdo.
A
B
1600 N
8m
79. Pesas de 100, 200 y 500 lb han sido
colocadas sobre una tabla ligera que
descansa. en dos soportes, como se
aprecia en la figura, ¿ cuáles son las
fuerzas que ejercen los soportes ?
4500 N
2 m
100 lb
10 m
200 lb
10 ft
500 lb
6 ft
4 ft
A
B
16 ft
Resp. A = 375 lb, B = 425 lb
80. Calcula la reacción en cada uno de los
soportes que se presentan en las
siguientes figuras.
F1 = 300 N
3m
2m
RX =?
F2 = 300 N
2m
RY =?
P = 200 N
81. Calcula la reacción en cada uno de los
soportes que se presentan en las
siguientes figuras.
Resp. RA = 131.25 N,
F1 = 100 N
2m
3m
RB = 118.75 N
82. Calcula la reacción en cada uno de los
soportes que se presentan en las
siguientes figuras.
F2 = 150 N
3m
RX =?
RY =?
F1 = 50 N
F2 = 40 N
700
F3 = 45 N
500
A
B
P = 400 N
1m
1m
1m
1m
83. Una caja de 22.5N está sostenida por una cuerda desde el techo; si se ejerce una
fuerza horizontal de 80N sobre la caja ¿Que ángulo formara la cuerda con la
vertical?

F
W=222.5
84. En un extremo de una viga de 1.8m de longitud y 89N de peso de coloca un peso
de 133.5 N. Averiguar el punto en que debe apoyarse la viga para que quede en
equilibrio.
1.8m
Wv=89N
w=133.5N
85. En el punto de unión C de dos barras de una armadura metálica de igual longitud,
formando un ángulo de 70 grados, se encuentra aplicada una carga de 1200N; Los
pies de las barras están en un plano horizontal y se hallan unidos por un tirante AB;
Calcular el esfuerzo a que se encuentra sometido el tirante y las fuerzas de
compresión de las barras.
C
1200N
A
B
86. Un peso de 1500N se mantiene en equilibrio suspendido de dos cuerdas, como se
representa en la figura. Una de las cuerdas tira en dirección horizontal y la otra
forma un ángulo de 350 con la vertical. Calcular la tensión de las cuerdas.
350
W=1500N
87.
Una caja de 100kg se sostiene por medio de dos cuerdas: la de la izquierda
forma un ángulo de 200 con la vertical y la otra un ángulo de 400. Encontrar
la tensión de cada cuerda.
200
400
M=100
m
88.
Averiguar en qué punto de una barra, de peso despreciable, se debe colocar
un cuerpo de manera que el peso soportado por un muchacho en uno de sus
extremos sea la tercera parte del que soporta un hombre en el otro.
W
3w
89. Calcula la tensión en la cuerda que
sostiene a la siguiente viga y a que
distancia se encuentra del punto A.
Considere despreciable el peso de la
viga.
Resp. T= 260 N , r = 2.307 m
T=?
X=?
A
B
200 N
60 N
10 m
F
90. Calcule el centro de gravedad de las dos
esferas que se presentan en la figura si
están conectadas entre si por una barra
de 30 in, cuyo peso es despreciable.
X=?
C. G.
16 lb
8
lb
30 in
TEORÍA
3. Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes
enunciados.
1.
La parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin importar la
causa que lo produce, es
2. El cambio de posición de un cuerpo con respecto a un sistema de referencia es
3. El camino que sigue toda partícula al cambiar de posición es su
4. La línea recta que une los puntos de origen y destino de toda partícula al cambiar de
posición es su
5. La magnitud escalar que representa la separación entre dos puntos cualesquiera, se
llama
13. Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
6. ( ) El desplazamiento que efectúa toda partícula al cambiar de posición, es una
magnitud:
a) Escalar
b) Cualquiera
c) Perpendicular
d)
Vectorial
7. (
) La distancia es la magnitud de:
a) Escalar
b) Cualquiera
Vectorial
c) Perpendicular
d)
8. ( ) Tomando como inicio de todo movimiento el origen de un sistema cartesiano;
una persona camina hacia el Norte 45 m y luego gira 180° para avanzar 15 m. ¿Cuál
es el desplazamiento efectuado?
a) 30 m, Norte.
b) 25 m, Sur.
c) 30 m, Sur.
d) 25 m, Norte.
9. ( ) Desde el origen de un sistema cartesiano; una partícula se mueve 3m sobre el
eje “x” positivo, luego 4m paralelamente al eje "y" positivo. ¿Cuál es el
desplazamiento efectuado?
a) 5 m, 53.130
b) 5 m, 350o.
c) 30m, Sur.
d) 25m, Norte.
10. ( ) Permite conocer y predecir en que lugar se encontrará una partícula en
movimiento, que velocidad tendrá después de cierto tiempo y que tiempo utilizará
para recorrer una distancia determinada.
a) Mecánica.
b) Cinemática.
c) Estática.
d) Dinámica.
11. ( ) Magnitud vectorial que representa el cambio de posición de una partícula con
respecto a la unidad de tiempo.
a) Velocidad.
b) Movimiento.
c) Rapidez.
d)
Aceleración.
12. (
) La magnitud escalar de la velocidad, es:
a) Movimiento.
b) rapidez.
c) Aceleración.
d) Distancia.
13. (
) La variación de la velocidad de una partícula en la unidad de tiempo.
a) Rapidez.
b) Aceleración.
c) Desplazamiento.
Trayectoria.
14. (
15. (
) La unidad de medida de la velocidad de un cuerpo, es.
a) m/s
b) m/s2
c) m2/s
d) m s
) La unidad de medida de la aceleración que se le aplica a un cuerpo,
a) m/s
b) m/s2
c) m2/s
d) m s
14. Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que
corresponda.
(
16. Movimiento en línea recta con
velocidad constante que desarrolla
todo cuerpo.
17. Cuando un cuerpo cae a la superficie (
de la Tierra y no sufre ninguna
resistencia originada por el aire
) Velocidad instantánea
) MRUA
d)
18. La velocidad de una partícula
medida en un punto cualquiera de su
recorrido
19. Movimiento rectilíneo en el que la
velocidad cambia continuamente.
(
) MRU
(
) Aceleración
20. La relación entre los cambios o
variaciones de la velocidad con
respecto al tiempo.
21. La aceleración en un movimiento
rectilíneo, será positiva si la
velocidad:
22. La aceleración en un movimiento
rectilíneo, será negativa si la
velocidad:
(
) Aumenta
(
) Disminuye
(
) Caída libre
IV. Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes enunciados.
23. La caída de los cuerpos desde una altura determinada, es ocasionada por
24. El movimiento que describe un cuerpo cuando se lanza verticalmente hacia
arriba, con una velocidad que va disminuyendo hasta anularse es
25. El valor de la aceleración gravitacional al nivel del mar en el S. l., es
26. La velocidad con que un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba,
comparada con la que regresa al mismo punto de partida, es
27. El movimiento que resulta de la combinación simultánea de un movimiento
horizontal uniforme y de un movimiento vertical uniformemente variado es
V. Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta.
28. (
) En una caída libre, se observa que la velocidad del cuerpo:
a) Aumenta.
b) Disminuye.
c) Es constante.
se afecta.
d) no
29. (
) En una caída libre, se observa que la aceleración que sufre el cuerpo: ,
a) Aumenta.
b) Disminuye.
c) Es constante.
d)
Cambia su dirección.
30. (
) La aceleración de la gravedad se representa por una magnitud:
a) Escalar.
b) Variable.
c) Única.
d)
Vectorial.
31. (
) La caída libre de todo cuerpo, es un ejemplo de movimiento:
a) Rectilíneo Uniforme.
b) Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
c) Vertical Ascendente.
d) Vertical Uniforme.
32. (
) Es una magnitud vectorial cuya dirección está dirigida hacia el centro
de la Tierra.
a) Masa.
b) Desplazamiento.
c) Velocidad.
d)
Aceleración de la gravedad.
33. (
) En un tiro vertical cuando la velocidad es cero, la altura alcanzada se
considera:
a) Máxima.
b) Negativa.
c) Positiva.
d) Mínima.
34. (
) En el vacío, se observa que todos los cuerpos al caer lo hacen:
a) con la misma velocidad.
b) con la misma aceleración.
c) con la misma fuerza.
d) con fricción.
35. (
) Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba, permanecerá en el aire
un tiempo igual a:
a) el que transcurre en su ascenso.
b) el que transcurre en su descenso.
c) un valor menor al que tarda en subir.
d) el que transcurre
en su ascenso más el descenso.
36. (
) El movimiento que se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo
cuando es lanzado con una velocidad inicial formando un ángulo con el eje
horizontal, se llama:
a) Tiro Vertical
b) Movimiento Parabólico. c) Caída libre.
d) Movimiento Circular.
37. (
) En un movimiento parabólico la velocidad con que el cuerpo avanza
horizontalmente, es:
a) constante.
b) variable.
c) el doble de Vx
d) la
mitad de Vy.
38. (
) Cuando un cuerpo es lanzado con una trayectoria parabólica, alcanza su
máximo desplazamiento horizontal cuando el ángulo de lanzamiento es de:
a) 60°.
b) 30°.
c) 90°.
d) 45°.
39. (
) Un cuerpo describe un movimiento circular cuando gira alrededor de un
punto fijo central llamado:
a) Angulo.
b) Frecuencia.
e) Eje de rotación.
d)
Radian.
40. (
) Ángulo central al que corresponde un arco de longitud igual al radio.
a) Ángulo.
b) Radian.
e) Eje de rotación.
d)
Frecuencia.
41. (
) Tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa a una
circunferencia, o en completar un ciclo.
a) Ángulo.
b) Frecuencia.
e) Periodo.
d) Radian.
42. (
) Es el número de vueltas o ciclos que efectúa un móvil en un segundo.
a) Ángulo.
b) Frecuencia.
e) Periodo.
d)
Revolución.
43. (
) Cuando un cuerpo cambia de posición siguiendo una trayectoria
circular, establece desplazamientos:
a) Rectilíneos.
b) Angulares.
e) Horizontales.
d)
Inclinados.
44. (
) Un radian equivale a:
a) 57.3°
b) 180°
rad.
45. (
e) 360°
d) 4
) La unidad de medida de la velocidad angular, entre otras, es:
a) rad/s
b) radianes
e) rev/s
d) 1 /rad
.
46. (
) La unidad de medida para la aceleración angular, es:
a) rad/s2
b) rad/s
e) rev/s
d) rad2/s
PROBLEMARIO
90. Un vehículo se desplaza sobre una carretera recta con una rapidez de 40m/s; al
aplicar los frenos adquiere una aceleración de 3m/s. Calcule la distancia recorrida al
llegar al reposo.
91. Un avión aterriza en la cubierta de un portaviones a 720km/h y es detenido en
80m.
a) Encuentre la aceleración a que fue sometido el avión.
b) El tiempo que se requirió para detenerlo.
92.
La bala de un cañón se dispara horizontalmente con una velocidad de
720m/s y un ángulo de cero grados, desde lo alto de un acantilado que tiene
450m de altura sobre el nivel del piso.
a) Determine el tiempo que tarda el cañón en llegar al piso.
b) La distancia horizontal que recorre la bala.
93. Una cuerda que forma un ángulo de 300 arrastra una caja de 10kg sobre una
distancia horizontal de 20m – La tensión de la cuerda es de 60N y la fuerza de
fricción constante es de 30N- ¿Qué trabajo ha realizado la cuerda?, ¿Qué trabajo ha
sido por la fricción? y ¿Cuál es el trabajo resultante?
94. Un automóvil tiene una velocidad inicial de 54 km/h y experimenta una aceleración
de 5.3m/s2, durante 11s. Calcular
a) El desplazamiento durante ese tiempo
b) La rapidez al finalizar los 11 s
95. Una rueda girando con velocidad angular inicial de 48Rad/s se le aplica una
aceleración angular de 6Rad/s durante 19s. Calcular
a) El desplazamiento que tiene en ese tiempo.
b) La velocidad angular al final de los 19s
96. Dos trenes parten de la misma estación. El tren A sale una hora antes del tren B. el
tren A viaja con una velocidad uniforme de 54km/h y el tren B con una velocidad
uniforme de 78km/h. si ambos tienen la misma dirección y sentido, ¿E n que
tiempo el tren B alcanzará al tren A ? Y ¿A qué distancia de la estación ocurre el
alcance?
97. Un niño lanza una pelota con una velocidad de 20m/s 900 desde la azotea de un
edificio de 35m de altura. Calcular
a) La velocidad con que llega al suelo
b) El tiempo para obtener la máxima altura
98. Un futbolista patea un balón a una velocidad inicial de 53 m/s y un ángulo de 360
respecto a la horizontal. Calcular
a) La velocidad en el punto de trayectoria en 1.44 s
b) El tiempo de vuelo del balón
99.
a)
b)
c)
d)
Un avión parte del reposo y recorre antes de despegar una distancia de 1600
m en 15 s, con una aceleración constante. Calcular.
La aceleración
La rapidez en el momento de despegar
La distancia recorrida durante el primer segundo
La distancia recorrida en el último segundo, antes de despegar
100.
Un vehículo cuya rapidez inicial es de 30 km/h acelera a razón de 1.7 m/s2
Calcular la rapidez después de recorrer 5 km.
101.
Un automóvil con una rapidez inicial de 9 m/s, se acelera a razón de
2.5 m/s2 .Determine.
a) El tiempo para alcanzar una rapidez de 25 m/s.
b) La distancia que recorre en ese periodo de tiempo.
102.
Una bala se dispara con un rifle de juguete con una velocidad de 15 m/s
600 .calcular:
a) La distancia horizontal que recorre el proyectil.
b) El tiempo de vuelo del proyectil.
103.
Desde la cima de una torre de 90 m de altura se lanza una piedra con una
velocidad inicial de 25 m/s  900 . determine:
a) La máxima altura alcanzada por la piedra
b) La rapidez con que la piedra llega al suelo
104.Una partícula que originalmente se encuentra en el punto x0=103m se desplaza
horizontalmente al punto x1=2.2x103m, obtener:
a) El desplazamiento efectuado.
b) La distancia recorrida.
c) Grafique el problema y solución.
105.Una partícula móvil efectúa un desplazamiento paralelo al eje de abscisas,
iniciándose la observación cuando pasa por el punto x0=10m y se termina en
x1=40m. el tiempo medio para este recorrido fue de 6segundos; determinar:
a) La velocidad desarrollada del móvil
b) La rapidez del mismo móvil.
106.Una partícula está animada por una velocidad de v=10 m/s 2700, determinar
que desplazamiento se origina en medio minuto.
107.Una partícula con velocidad v= 36 km/h 00 efectúa un desplazamiento D=i
3km. Determinar el tiempo en que se desarrollo.
108.Una partícula está animada por un M.R.U. y se desplaza paralelamente al eje de
las abscisas, se inicia la observación de su movimiento cuando pasa por el punto
A ( 10m, 0m ) y se suspende cuando pasa por el punto B( 40m, 0m ); el tiempo
observado para este recorrido fue de 6 segundos, determinar:
a) Desplazamiento
b) Velocidad media
c) Velocidad instantánea
d) Rapidez media e instantánea
109.Una partícula se desplaza con M.R.U. a una velocidad v= 10m/s 2700;
determinar el desplazamiento originado en 2.5s
110.Si una partícula tiene una velocidad 36 km/h u, que tiempo empleara en recorrer
500metros
111.Una embarcación intenta atravesar perpendicularmente un rio a lo largo de una
línea recta, su velocidad constante es de vb=18km/h u, y las aguas del rio corren
con una velocidad constante va=6km/h u2 determinar:
a) La velocidad real de la embarcación al cruzar el rio.
b) Con que rapidez cruza el rio.
c) ¿Qué distancia recorrerá la embarcación al atravesar el rio.?
112.Un tren sale de la estación “A” por una línea recta con una rapidez de 50km/h.
una hora después sale otro tren de la misma estación y viaja con una rapidez de
125km/h, determinar la distancia en que alcanzara al primer tren.
113.Un cuerpo que a partir del reposo se deja caer libremente, adquiere una
velocidad de 19.6m/s 2700 al llegar al piso, si el tiempo de caída es de 2
segundos, determinar la aceleración media.
114.Un automóvil que parte del reposo, avanza sobre una carretera recta y horizontal
con una aceleración media am=2m/s; determinar en que tiempo su velocidad es de
72km/h 00.
115.Un motociclista parte del reposo y alcanza uniformemente una rapidez de
90jkm/h en 30 segundos:
a) Determinar su aceleración.
b) ¿Qué distancia recorre en los 30 segundos?
116.Un camión se desplaza por una carretera recta. En un determinado instante el
conductor observa su velocímetro que acusa una rapidez de 54km/h; al aumentar su
rapidez uniformemente, logra 180km/h cuando ha recorrido 500metros con respecto
al punto en que se tomo la primera lectura:
a) determinar la magnitud de la aceleración.
b) determinar en qué tiempo se socorrieron los 500metros.
117.Un ferrocarril parte del reposo en una vía recta y acelera durante 10segundos con
una magnitud de a1=1.2m/s2, después marcha a velocidad constante durante
30segundos y desacelera en razón de 2.4m/s2 hasta que se detiene en la estación
siguiente. Calcular la distancia total recorrida.
118.Un automóvil y un camión parten del reposo en el mismo instante, estando
inicialmente el automóvil a cierta distancia atrás del camión. El camión tiene una
aceleración constante de magnitud 1.2m/s2 y el automóvil de 1.8m/s2. Si el
automóvil alcanza a el camión cuando este recorre 45m :
a) Determinar a qué distancia se encontraba inicialmente el automóvil con respecto al
camión.
b) ¿Cuánto tiempo se tomo el automóvil para alcanzar al camión?
c) Determinar la rapidez que tiene cada vehículo en el punto de alcance.
119.Un estudiante se encuentra en el techo de un edificio, lanza verticalmente hacia
arriba una piedra con una rapidez de 25m/s2:
a) ¿Qué velocidad tendrá en el punto de máxima altura?
b) Determinar la altura máxima que alcanza.
c) Determinar la velocidad en el punto que corresponde a la mitad de la altura
máxima.
d) Determinar la velocidad al pasar en su caída por el punto de lanzamiento.
e) Al continuar cayendo el cuerpo, determina su velocidad en un punto 10m abajo del
lanzamiento.
120.Un estudiante decidido a comprobar las leyes de gravitación, se arroja con
cronometro en mano desde un rascacielos de 900 pies (1pie=0.3048m) de altura en
caída libre. 5 segundos después aparece superman y se lanza desde el mismo punto
para salvar al estudiante :
a) Cual debe ser la velocidad inicial de superman para alcanzar al experimentador,
justo un instante, antes de llegar al suelo.
121.Un cañón dispara un proyectil con un ángulo de 530 por encima de la horizontal,
con una rapidez inicial de 60m/s. un tanque avanza directamente hacia el camión
sobre un terreno horizontal con una rapidez de 3m/s.
a) Que distancia debe existir entre el cañón y el tanque en el instante que se
dispara, para hacer blanco en el vehículo.
122.Se lanza un proyectil desde el suelo, con una rapidez de 10m/s y con un ángulo
de 300 sobre la horizontal, determinar:
a) La altura máxima que alcanza el proyectil.
b) La velocidad en el punto de la altura máxima.
c) La velocidad en el instante en que toca el piso.
123.Una polea de 50cm de radio esta acoplada a la flecha de un motor que gira con
una rapidez angular de 100rps, si la polea se acopla a otra de 10cm de radio por
medio de una banda:
a) Determinar la rapidez de la banda
124.Una partícula móvil efectúa un desplazamiento paralelo al eje de abscisas,
iniciándose la observación cuando pasa por el punto x0=30m y se termina en
x1=70m. el tiempo medio para este recorrido fue de 6segundos; determinar:
c) La velocidad desarrollada del móvil
d) La rapidez del mismo móvil.
125.Un automóvil recorre una distancia de 86 km a una rapidez media de 8 m/s.
¿Cuántas horas requirió para completar el viaje?
126.Un helicóptero sale de su base y viaja 20 km hacia el norte. Después de hacer
una breve parada, vuela 35.7 km al sur, hace una parada corta y después vuela 17
km al norte. Por último recorre 6 km hacia el sur y aterriza. Al final del viaje,
¿cuál es el desplazamiento del helicóptero desde su base?
127.Un automóvil transita por una curva en forma de U y recorre una distancia de
400 m en 30 s. Sin embargo, su posición final está a sólo 40 m de la inicial. ¿Cuál
es la rapidez media y cuál es la magnitud de la velocidad media?
128.¿Cuál es la velocidad promedio en un viaje de 157 km que requiere 2.45 h?
129.¿Qué distancia recorre un automóvil que se desplaza 3.5 h a una velocidad
constante de 95 km/h?
130.Un automóvil avanza a una rapidez media de 60 mi/h durante 3h y 20 min.
¿Cuál fue la distancia recorrida?
131.Un viaje de 9 h se efectúa con una rapidez promedio de 50 km/h. Si la primera
mitad de la distancia se cubre a una rapidez promedio de 45 km/h, ¿cuál es la
rapidez promedio para la segunda mitad del viaje?
132.Una flecha se acelera de cero a 40 m/s en 0.5 s que permanece en contacto con la
cuerda del arco. ¿Cuál es la aceleración media?
133.En una prueba de frenado, un vehículo que viaja 60 km/h se detiene en un
tiempo de 3 s. ¿Cuáles fueron la aceleración y la distancia de frenado?
134.El Jaguar XJ220 de 542 caballos de fuerza puede acelerar desde cero hasta 26.8
m/s en 4 s. ¿Cuál es la aceleración promedio durante este tiempo?
135.Un objeto en reposo se somete a una aceleración constante de 2 m/s2 durante 10
s. Durante los siguientes 10 s no hay aceleración. Por último, el objeto
experimenta una aceleración de -2 m/s2 durante 10 s. a) ¿Cuál es la rapidez final?
b) ¿Qué distancia recorre el objeto durante los 30 s?
136.Se deja caer una piedra a partir del estado de reposo. ¿Cuándo alcanzará un
desplazamiento de 18 m por debajo del punto de partida? ¿Cuál es su velocidad
en ese momento?
137.A un ladrillo se le imparte una velocidad inicial de 6 m/s en su trayectoria hacia
abajo. ¿Cuál será su velocidad final después de caer una distancia de 40 m?
138.¿Cuánto tardaría un objeto en caer hasta el suelo desde la parte superior de la
Torre Inclinada de Pisa (altura = 54.6 m)?
139.Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en
5 segundos. ¿Cuál es su velocidad inicial y hasta que altura llega?
140.Una flecha se dispara verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80
ft/s. ¿Cuál es su altura máxima?
141.Una roca lanzada horizontalmente desde lo alto de una torre cae a 17 m de la
base de la torre. Si la rapidez a la cual el objeto se proyectó fue de 9.5 m/s, ¿qué
tan alta es la torre?
142.Un avión que vuela a 70 m/s deja caer una caja de provisiones para los
damnificados de Tabasco. ¿Qué distancia horizontal recorrerá la caja antes de
tocar el suelo, 340 m más abajo?
143.Un mono ubicado en un acantilado lanza horizontalmente un coco desde una
altura de 17 m con una velocidad de 2.1 m/s. Si el suelo abajo del acantilado es
horizontal, ¿qué tan lejos de la base del acantilado chocará el coco contra el
suelo?
144.Un proyectil es lanzado con una velocidad inicial de 400 m/s y un ángulo de
elevación de 35º. Calcular:
a. El tiempo que dura en el aire.
b. La altura máxima alcanzada por el proyectil.
c. El alcance horizontal del proyectil.
145.Calcula el ángulo de elevación con el cual debe ser lanzado un proyectil lanzado
por un arma, que parte a una velocidad de 350 m/s para alcanzar un blanco
situado al mismo nivel que el arma y a 4000 m de distancia.
146.Un hombre en tercera base hace un lanzamiento al hombre en primera base
alejado 39 m. La pelota deja su mano con una velocidad de 38 m/s a una altura de
1.5 m del suelo y haciendo un ángulo de 20º con la horizontal. ¿Qué tan alta
estará la pelota cuando llegue a la primera base?
147.Una pelota de béisbol sale golpeada por el bat con una velocidad de 30 m/s a un
ángulo de 30º. ¿Cuáles son las componentes horizontal y vertical después de 3 s?
148.Una rueda tuvo una aceleración angular de 5 rad/s2 durante 6 s. ¿Qué velocidad
final adquirió?
149.Determina la velocidad angular y la frecuencia de una piedra atada a un hilo, si
gira con un período de 0.5 segundos
“CUESTIONARIO DE FÍSICA I”
ESCRIBA EN LOS ESPACIOS EN BLANCO LA(S) PALABRA(S) O
FRASE QUE COMPLEMENTEN LA ORACIÓN.
I. -La física moderna se considera como _______________ a la longitud, la masa y el
tiempo.
II. Los conocimientos científicos se obtienen mediante el método _____________son
universales y pueden ____________respecto a otros.
III. En el método científico llamado observación consiste en ________________en un
fenómeno y las _________________ que lo rodean.
IV. ______________es todo lo que se puede medir o numerar y puede incrementarse.
V. Cantidad ________________es la que no necesita de otra para definirse.
VI. ______________es importante porque nos da las reglas para determinar en qué
condiciones podemos ignorar el movimiento de un cuerpo y suponerlo en reposo.
VII. La estática acepta que un cuerpo tiene_______________ ________________
cuando no varía su posición con respecto a otro cuerpo que nos sirve de referencia
VIII. Las fuerzas que interaccionan entre cuerpos sin que estén unidos se
llaman_______________.
IX. La grafica que muestra las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se
llaman_______________.
X. El tiro parabólico el mayor alcance para una rapidez dada se obtiene cuando el
ángulo de lanzamiento es de _______________grados.
XI. Un movimiento rectilíneo con velocidad constante tiene _____________ nula.
XII. Un tiro parabólico está compuesto por un__________________________ en el eje
“X” y un ___________________________ en el eje “Y”.
XIII. El movimiento circular uniforme se caracteriza por tener una __________________
angular constante.
XIV. Un movimiento rectilíneo uniforme variado se caracteriza por tener incrementos de
______________________ iguales en tiempos _________________________.
XV. La velocidad es una magnitud_______________
XVI. Un cuerpo se mantiene en movimiento circular debido a una fuerza llamada
________________________________.
XVII. La cinemática estudia las leyes del movimiento de los cuerpos en condiciones
ideales, sin considerar la ____________________________________.
XVIII. Es la máxima elongación en un Movimiento Armónico Simple y se llama
__________________________________________.
CONTESTE LOS REACTIVOS EN FORMA BREVE Y CLARA.
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.
X.
XI.
XII.
¿Qué es un incremento negativo?________________________________________
¿A que se le llama valor verdadero?______________________________________
¿A que se le llama aceleración?__________________________________________
Defina el movimiento rectilíneo uniforme variado _________________________
¿A que se le llama frecuencia en el Movimiento circular? _____________________
Define lo que es una maquina simple._____________________________________
¿A Que se le da el nombre de “PAR DE FUERZAS”?. _____________________
¿A que se le llama movimiento?_________________________________________
¿Qué diferencia hay entre rapidez y velocidad?_____________________________
Señale las similitudes entre distancia y desplazamiento. ______________________
¿A Que se le da el nombre de rapidez instantánea?__________________________
El tiro o movimiento parabólico está formado por dos movimientos independientes.
¿Cuáles son estos? Y ¿En qué eje se desarrolla cada uno de ellos?
__________________________________________________________
XIII. ¿Cuál es el concepto cuantitativo de aceleración? ___________________________
XIV. ¿A que se le da el nombre de caída libre? _________________________________
ESCRIBE EN EL PARÉNTESIS LA LETRA CORRESPONDIENTE A LA
RESPUESTA CORRECTA.
( ) 1-Conocimientos que pueden organizarse con respecto a otros en forma racional.
a) Reales
b) Científicos
c) Vulgares
d) Validos
( ) 2- Ciencias que estudian ideas y estructuras del razonamiento.
a) fáticas
experimentales
b) formales
c) factuales
d)
( ) 3- Suposición falsa o verdadera con la que se intenta explicar un fenómeno.
a) estática
b) hipótesis
c) verificación
d) teoría
c) longitud
d)
( ) 4- Cantidad de materia que tiene un cuerpo.
a) masa
b) inercia
tiempo
( ) 5- Materialización de las unidades correspondientes a un sistema de medición.
a) longitud
b) masa
c) patrón
d) tiempo
( ) 6- Cuerpo cuyas dimensiones es por lo menos 10 veces más pequeño al
compararlo con otro o con la región del espacio que actuara, se llama:
a) molécula
b) elemental
c) partícula
d) átomo
( ) 7- Un sistema de fuerzas coplanares que no se unen en ningún punto se dice que
son:
a) colineales
b) paralelas
c) concurrentes
d)
espaciales
( ) 8- Científico que estableció las leyes de equilibrio estático en la aplicación de las
placas.
a) aristóteles
b) arquímides
c) galileo
d) newton
( ) 9- Toda fuerza que anula los efectos de la resultante de un sistema de fuerzas se
llama:
a) resultante
b) fuerza neta
c) equilibrante
d)
equivalente
( ) 10- Si la resultante de un sistema de fuerzas está comprendido entre 1800 y
3600, la Equilibrante se obtiene si al ángulo de la resultante le:
a) restas 180º
c) sumas 180º
b) sumas la magnitud de la resultante
d) restas la magnitud de la resultante
Escriba en el paréntesis el número que corresponda.
( )- cantidad escalar
1- Σ Mo = 0
(
2- Σ F = 0
)- unidades de la masa de un cuerpo en e l
Sistema Internacional.
3- Fuerza
( )- Condiciones de equilibrio de rotación
de un cuerpo.
4- Centro de momentos
(
)- Tercera Ley de Newton
5- Kilogramo
(
)- Punto donde se considera centrado el
centro de giro de un cuerpo en
rotación.
6- Centro de gravedad
7- Σ F acción = -Σ F reacción
8- Masa
Escriba en el paréntesis el número que corresponda.
(
(
)- Un radian equivale a
)- El periodo es inverso de
1- Frecuencia
2- (2 g d )1/2
3- ω2 r
(
)- Unidades de la aceleración angular
4- 57.290
(
)- Ecuación para la rapidez en caída libre
(
)- Ecuación para obtener la aceleración
centrípeta en el Movimiento Circular
Variado.
5- La elongación
6_ Radianes / segundo2
7- 3.1416 grados