Guía de física

GUÍA DE ESTUDIO PARA EL EXAMEN ORDINARIO DE FÍSICA I CONCEPTOS TEÓRICOS

Ciencia Ciencias factuales Fenómeno y tipos Juicio deductivo* Ramas auxiliares* Error relativo Ciencias auxiliares* Definición de física Magnitudes derivadas

Ciencias formales Teoría Antecedentes históricos más importantes Materia Aplicaciones de la física Método científico División de la física Juicio inductivo Concepción etimológica de física Error porcentual Notación científica Error absoluto Desarrollo histórico de las unidades de medidas CGS Medir Unidad patrón Magnitud

MKS Magnitudes fundamentales Sistema Inglés Sistema Internacional Métrica en los diferentes sistemas Cuerpo material Vector: definición y tipos Álgebra vectorial: VPU VPB VLU VLB Vectores iguales y opuestos Método polígono Método del paralelogramo Cinemática Tipos de movimientos Rapidez y velocidad Concepto de trayectoria y tipos Distancia y desplazamiento Velocidad media y velocidad instantánea Sistema de referencia: definición, tipos y características PROBLEMAS

1.Convertir las siguientes unidades a metros: a) 1.5 km; b) 345 cm; c) 3.6 dm. 2.Convertir 25 cm a milímetros, metros y decímetros 3.Convertir las siguientes unidades a gramos a) 1.2 kg, b) 35 mg. 4.Convertir 5.8 cm a pulg. 5.Convertir 55 mg a kg 6.Convertir 105 yd a m 7.Convertir 55 mi/h a cm/s 8.Convertir 15 pulg2 a m2 9.La distancia entre las ciudades de Puebla y México es de 135 km, exprese dicha distancia en millas. 10. Un depósito de aceite tiene 18,200 lts, ¿Cuál es su contenido expresado en galones?. 11. La distancia entre dos ciudades es de 212 millas, expresar esta distancia en km. 12. Se reciben 500 lb de grano; ¿cuántas toneladas métricas son? 13. Una bomba para agua genera una presión de 10 kgf/cm2, expresar esta presión en a) Kilo pascal, b) libra/pulg2 y libra/ft2 14. Se requiere llenar una fosa de 2 m de profundidad, para ello se contrataron 20 viajes de camiones de volteo, cada uno de ellos con una capacidad de 3m3 de tierra. ¿cuál es el área de la fosa? y ¿Cuántos ft3 se emplearon para rellenar la fosa?. 15. Una alberca mide 20 m de largo, 4 m de ancho y su profundidad promedio es 2 m ¿cuál es el volumen de agua que contiene? Expréselo en m3, lt, galón y ft3

16. Un campo deportivo tiene 112 m de largo y 50 m de ancho. Se desea conocer su superficie, expresarla en: m2. ft2. 17. Un motor eléctrico tiene una potencia de 25 CV, opera con una eficiencia de 90 %. ¿cuál es su demanda de corriente eléctrica?. Exprésala en kw. 18. Una bomba de alta presión comprime hidrógeno a 400 atmósferas. Expresa la presión en lb/pulg2 y kg/cm2. 19. Un barco tanque transporta 10,000 barriles de petróleo crudo. ¿Cuántos m3 son? 20. Una máquina térmica opera con 2500 BTU/hr. dar su equivalencia en cal/hr y Joule/hr. Calcule la métrica de los siguientes datos A(3) y B(-8) A(3) y D(0) H(5,-4) y J(-9, -7) L(12, 0) y K(8, -3) 21. Un cañonero está situado en el origen de un sistema de referencia. Un barco al que debe disparar está en el punto (6, 12). Encontrar la distancia a la cual está el blanco con respecto al cañonero. 22. Una barco está situado en un punto cuyas coordenadas son P1(-3,5) y su destino tiene  por coordenadas las del punto P2(9, 13). Encontrar la distancia que existe entre la  posición original del barco y su destino. 23. Representar el vector B = 5 cm con dirección 120° con respecto a la horizontal. 24. Representar el vector cuya magnitud es 3 cm y su dirección es de 30° con respecto a la horizontal. 25. Encontrar la resultante, a partir de los vectores mediante los dos métodos gráficos para las siguientes expresiones A = 3 cm A+B  = 35° B = 5 cm  = 90° A+B+C+D C = 4 cm C+D  = 162° D = 2 cm  = 0° D+B+A+C A-B+C D-C 26. Un cable está atado al extremo de un viga ¿Qué tirón con un ángulo de 40° se requiere  para producir una fuerzo efectiva de 200 N a lo largo de la viga? 27. Determine la resultante de las fuerzas que aparecen en la siguiente figura. B = 300 N 45° 55° C = 155 N

A= 200 N 30°

28. Calcule la resultante de las siguientes fuerzas: 220 lb, 60°; 125 lb, 210° y 175 lb, 340°. Por el método del polígono y paralelogramo y demuestre con el método analítico. 29. Un jinete y su caballo cabalgan 3 km al Norte y después 4 km al oeste. Cuál es la distancia total que recorren y cual fue su desplazamiento. 30. Una lancha de motor efectúa los siguientes desplazamientos: 300 m al oeste, 200 m al  Norte y 150 m al sur. Determine la distancia total recorrida y gráficamente cuál es el desplazamiento resultante, en qué dirección actúa y cual es el valor de su ángulo medido con respecto al oeste. 31. Una ardilla camina buscando comida, efectuando los siguientes desplazamientos: 15 m al sur, 23 m al este, 40 m en dirección noreste con un ángulo de 35° medido respecto al este, 30 m en dirección noroeste que forma un ángulo de 60° medido con respecto al oeste y finalmente 15 m en una dirección suroeste con un ángulo de 40° medido respecto al oeste. Cual es la distancia total recorrida y mediante una escala conveniente represente gráficamente los desplazamientos resultantes. 32. Un automóvil con un movimiento uniforme recorre una distancia de 90 km en un tiempo de 45 minutos, ¿Cuál es la velocidad del automóvil expresada en kilómetros por hora? 33. Calcular la velocidad de un móvil dotado de movimiento uniforme, que recorre 40 m, empleando para ello 4 minutos. 34. Calcular la distancia recorrida por un automóvil que se mueve con movimiento uniforme, a una velocidad de 6 m/s durante 20 minutos. 35. Si un avión disminuye uniformemente su velocidad de 960 km/hr a 750 km/hr durante 30 minutos ¿Cuál es su aceleración? 36. Un móvil gira con Movimiento Circular Uniforme, describe un ángulo de 2 radianes en un segundo; el radio de la circunferencia es 50 cm. Calcular: Velocidad angular, velocidad tangencial, periodo y frecuencia. 37. Un objeto cae desde una altura de 98 m, en caída libre, se desea saber cuanto tiempo tarda en caer y que velocidad alcanzó al llegar al suelo. 38. Un objeto se deja caer desde una torre de 50 m de altura. ¿Cuánto tiempo tarda en caer? ¿Cuál fue su velocidad al llegar al suelo? 39. Una bala se dispara en tiro vertical con una velocidad de 196 m/s ¿Cuánto tiempo tarda en llegar a su altura máxima? ¿Cuál es esa altura? 40. Calcular la velocidad de un móvil dotado de Movimiento Rectilíneo Uniforme, que recorre la distancia de 40 m empleando para ello 4 minutos 41. Calcular la distancia recorrida por un automóvil que se mueve con un Movimiento Rectilíneo Uniforme, a la velocidad de 6 m/s, durante el tiempo de 20 minutos. 42. Un automóvil tiene una velocidad uniforme de 40 km/hr ¿Cuánto tiempo empleará en recorrer una distancia de 233.33 m? 43. En una carrera el automóvil A alcanza una velocidad uniforme de 120 km/hr. El automóvil B tiene una velocidad uniforme de 125 km/hr los dos automóviles salen de la meta al mismo tiempo ¿Cuánto tiempo requerirá el automóvil B para adelantar en 10 m al automóvil A? 44. Un observador ve un rayo, tarda 4 segundos en oír el truene. ¿A qué distancia se encontraba el observador? (Velocidad del sonido = 340 m/s).

45. Un barco se encontraba anclado frente a un puerto, desde el cual se dispara un cañón, después de ver el fogonazo del disparo, el sonido tardó 8.3 segundos en llegar al barco. ¿Cuál era la distancia del barco al puerto? 46. Calcular el tiempo empleado por la luz en recorrer la distancia entre la Tierra y Marte; las distancias medias al Sol son: La Tierra 149,500,000 km y Marte 227,2400,000 km (velocidad de la luz= 300,000 km/s) 47. Un móvil parte del reposo con una aceleración de 4m/s la cual actúa durante 20 s. ¿Cuál es la velocidad inicial? 48. Un automóvil alcanza la velocidad de 21.6 km/hr empleando para ello 12 s. ¿Cuál fue su aceleración? Expresada en m/s2. 49. Un automóvil parte del reposo con aceleración de 5 m/s2 que actúa durante 20 s. ¿Cuál fue su velocidad final y qué distancia recorrió? 50. Un móvil parte del reposo, recorre una distancia de 12 m al actuar una aceleración de 6 cm/s2. Calcular el tiempo empleado, y la velocidad final. 51. Un automóvil tiene una velocidad uniforme de 80 km/hr cuando llega al pie de una subida, al terminar se subir el automóvil tiene una velocidad de 60 km/hr ¿Cuánto tiempo tardó en subir? La aceleración que se opone al movimiento es 9.8 m/s2. 52. Un móvil gira con Movimiento Circular Uniforme describiendo un ángulo de 2 radianes en 1 segundo. El radio de la circunferencia es 50 c, calcular: la velocidad angular, la velocidad tangencial, la frecuencia y el periodo. 53. Una plataforma circular gira a una velocidad uniforme de 30 revoluciones por minuto (r,p,m,) la plataforma tiene un diámetro de 3 m. calcular: la velocidad angular, la velocidad tangencial, la frecuencia y el periodo. 54. Un disco gira describiendo 12 radianes en 6 segundos calcule la velocidad angular y la frecuencia. 55. En un tocadiscos de 33.3 r.p.m. cuyo movimiento duró 3 minutos. Dar la velocidad angular y el desplazamiento angular. 56. Un objeto se deja caer desde una torre de 50 m de altura, ¿Cuánto tiempo tardó en caer y cuál fue su velocidad al llegar al suelo? 57. Un acantilado tiene una altura de 196 m desde el cual se deja caer una piedra, se desea saber ¿Cuál fue la velocidad con la que la piedra llegó al suelo y cuanto tiempo tardó en llegar al suelo? 58. De un globo que se encuentra a una altura de 1,960 m cae una pesa, se desea saber: ¿Cuánto tiempo tardó la pesa en llegar al suelo y cuál es la velocidad con la que llegó al suelo? 59. Un avión vuela en picada, con una velocidad de 360 km/hr, en ese momento suelta una  bomba, la cual tarda 15 segundos en caer. Se pregunta: ¿Cuál era la velocidad de la  bomba al tocar el suelo y cual era la altura del avión en el momento de soltar la bomba? 60. Una bala se dispara en Tiro vertical con una velocidad inicial de 196 m/s. Se desea saber ¿Cuánto tiempo requiere la bala para alcanzar su altura máxima y cuál es su altura máxima? 61. Una bala se dispara verticalmente con una velocidad de 196 m/s ¿Qué altura tiene a los 10 segundos de salir?, ¿Qué velocidad tiene a los 10 segundos de salir y cuál es la altura máxima que alcanzó? 62. En un juego de pelota se lanza esta hacia arriba, con una velocidad de 10 m/s, ¿Cuál es la altura máxima que alcanza la bola y que tiempo tardó en alcanzar esta altura?

63. Una bala se dispara en Tiro Horizontal desde una altura de 200 m, con una velocidad de 196 m/s ¿Qué distancia alcanzó a recorrer? 64. Una bala se dispara horizontalmente desde una altura de 200 m recorre una distancia de 1,597.2 m/s ¿Cuál fue la velocidad de salida? 65. Una bala se dispara en tiro parabólico con una inclinación de 45° la velocidad de la bala es 196 m/s ¿Cuál es la altura máxima que alcanza la bala y cuál es la distancia horizontal recorrida por la bala? 66. Una bala se dispara con una velocidad de 147 m/s, dar la altura máxima que alcanza la  bala y la distancia recorrida con las siguientes inclinaciones: A)30° B)45° C)60°

GUÍA DE ESTUDIO PARA EL SEGUNDO EXAMEN PARCIAL

Cuerpo material Sistema de referencia: definición, tipos y características Métrica en los diferentes sistemas Escalar  Vector: definición y tipos  Vector posicional unidimensional  Vector posicional bidimensional  Vector localizado unidimensionales  Vector localizado bidimensional  Álgebra vectorial:  Vectores iguales y opuestos Métodos gráficos: polígono y paralelogramo PROBLEMAS PROPUESTOS Calcule la métrica de los siguientes datos  A(3) y B(-8)  A(3) y D(0) H(5,-4) y J(-9, -7) L(12, 0) y K(8, -3) Un cañonero está situado en el origen de un sistema de referencia. Un barco al que debe disparar está en el punto (6, 12). Encontrar la distancia a la cual está el blanco con respecto al cañonero. Una barco está situado en un punto cuyas coordenadas son P1(-3,5) y su destino tiene por coordenadas las del punto P 2(9, 13). Encontrar la distancia que existe entre la posición original del barco y su destino.

Representar el vector B = 5 cm con dirección 120° con respecto a la horizontal. Representar el vector cuya magnitud es 3 cm y su dirección es de 30° con respecto a la horizontal. Encontrar la resultante, a partir de los vectores mediante los dos métodos gráficos para las siguientes expresiones  = 35°  A = 3 cm  = 90° B = 5 cm  = 162° C = 4 cm  = 0° D = 2 cm 1.  A + B 2.  A+B+C+D 3. C+D 4. D+B+A+C 5.  A-B+C 6. D-C Un cable está atado al extremo de un viga ¿Qué tirón con un ángulo de 40° se requiere para producir una fuerzo efectiva de 200 N a lo largo de la viga? Determine la resultante de las fuerzas que aparecen en la siguiente figura. B = 300 N 45°

A= 200 N 30°

55° C = 155 N

Calcule la resultante de las siguientes fuerzas: 220 lb, 60°; 125 lb, 210° y 175 lb, 340°. Por el método del polígono y paralelogramo y demuestre con el método analítico.

Un jinete y su caballo cabalgan 3 km al Norte y después 4 km al oeste. Cuál es la distancia total que recorren y cual fue su desplazamiento. Una lancha de motor efectúa los siguientes desplazamientos: 300 m al oeste, 200 m al Norte y 150 m al sur. Determine la distancia total recorrida y gráficamente cuál es el desplazamiento resultante, en qué dirección actúa y cual es el valor de su ángulo medido con respecto al oeste. Una ardilla camina buscando comida, efectuando los siguientes desplazamientos: 15 m al sur, 23 m al este, 40 m en dirección noreste con un ángulo de 35° medido respecto al este, 30 m en dirección noroeste que forma un ángulo de 60° medido con respecto al oeste y finalmente 15 m en una dirección suroeste con un ángulo de 40° medido respecto al oeste. Cual es la distancia total recorrida y mediante una escala conveniente represente gráficamente los desplazamientos resultantes.  SE R I E DE E J E R CI CI OS COR R E SPOND I E NT E A LA UN I DAD DE VECTORES

DADOS LOS VECTORES A. = Pi (3,4) y Pf  (6,10) B. = 3 C. = Xi = 4 Xf  = -16 D. = 4 E. =Pi (-7,8) y Pf  (3,2) F. = -15 G. = -9 H. = Pi (-9,-10) y Pf  (6,4) I. = Xi = -3 Xf  = 8 J. = (8,-5) K. = Pi (3,0) y Pf  (0,30) L. = Xi = 7 Xf  = 4 M. = (10,-4)  N. = Pi (8,-5) y Pf  (-7,1) O. = (-3,-7) P. = Xi = -6 Xf  = -10 REPRESENTELOS GRÁFICAMENTE Y OBTENGA LA METRICA ENTRE LOS SIGUIENTES PUNTOS

AYE GYF

HY K CYI

NYA

DYB PYL

SEAN LOS VECTORES A: 3 cm A = 38° B: 9 cm B = 90° C: 4 cm A = 162° D: 19 cm A = 136° DETERMINE LAS SIGUIENTES OPERACIONES UTILIZANDO EL MÉTODO DE: POLIGONO A+B+C+D PARALELOGRAMO: C + A Y D + B UN BOTE SALE EN BUSCA DE PESCA, PARA ELLO SE DESPLAZA 3 KM A PARTIR DEL MUELLE EN DIRECCIÓN OESTE; DESPUÉS 2 KM HACIA EL  NORTE; A CONTINUACIÓN 3.5 KM EN DIRECCIÓN 300°; CONTINUÓ 6 KM HACIA EL SUR; FINALMENTE 2.5 KM CON DIRECCIÓN 210°. ¿CUÁL ES LA DISTANCIA RECORRIDA? DOS VECTORES DE 60 Y 80 UNIDADES. DAR EL ÁNGULO QUE FORMAN LOS DOS VECTORES, SI EL VECTOR DE 80 UNIDADES FORMA UN ÁNGULO DE 30° CON LA RESULTANTE. DAR EL VALOR DEL VECTOR RESULTANTE.