Guía de Ejercicios de Física Prepolitécnico

 

GUÍA DE EJERCICIOS DE FÍSICA PREPOLITÉCNICO 2019 

 

1. VECTORES 1.1

Un avión vuela d desde esde s su u campa campamento mento base hasta el lago A, a una distancia de 280 km en dirección 20° al noreste. Después de dejar caer provisiones, vuela hacia el lago B, ubicado a 190 km y 60° al noroeste del lago A. Determine gráficamente la distancia y la dirección del lago B al campamento base.

1.2

Un h hombre ombre desea cruzar el rí río o en una lancha. La velocidad de la lancha es 4.0 m/s. El río tiene un ancho de 30 m. El río fluye f luye con una velocidad relativa a la orilla de 3.0 m/s. El hombre dirige la lancha hacia P. a) Determinar la distancia desde P a la cual llegará el hombre al otro lado del río. b) Una mujer con una lancha idéntica deja deja la orilla desde el mismo lugar pero desea llegar al punto P. Determinar la dirección a la que la mujer debe dirigir su lancha para cruzar el río en línea recta. c) Determine quién llegará primero al otro lado del río.

1.3

Un estudiante quiere deter determinar minar la distancia entre una isla peq pequeña ueña y la orilla de un lago. Primero traza t raza una línea de 50 m paralela a la ribera. Luego se coloca en cada extremo de la línea y mide el ángulo entre la visual a la isla y la línea que trazó. Los ángulos son de 30° y 40°. ¿A qué distancia de la orilla está la isla?

 

1.4

Determine la magnitud de la resultante de los v vectores ectores mostrados en la figura. El radio de la circunferencia mide 5 u.

1.5

¿Cuál es el valor del ángulo   que se indica en la figura?

1.6

Con res respecto pecto a la figura adjunta, ¿Cuál de los siguientes enunciados NO es correcto? a) A+B+G = 0 b) B+F = E+D+C c) H-G = E d) A+B-D-C = 0

1.7

Determine el ángulo formado p por or los vectores A y B mos mostrados trados e en n la figura.

1.8

Calcule la magnitud de la resultante de los cu cuatro atro v vectores ectores mostrado mostrados s en la figura.

 

1.9

Considere los v vectores ectores mostrados en la figura. Si se conoce que

   

−+

 + 3 = 0, 0, entonces el vector es:

1.10 Con referencia al paralelepípedo de la figura, determinar el valor de la fuerza resultante si se conoce que la magnitud de   es 100 N y   es 50 N

1.11 Determinar un vector perpendic perpendicular ular al plano que se muestra en la la figura.

1.12 El trabajo se define como el producto escalar de la fuerza por el desplazamiento. Determine el trabajo que realiza una fuerza

 = 10 10 +

20 + 30 20 30 ()  al actuar sobre un cuerpo haciendo que éste se mueva desde el punto de coordenadas

(2,10,−5)  hasta el punto (− (−2, 2, 5, 8) .

1.13 Para el gráfico mostrado, determine a) el resultado de la operación −2

 , b) el ángulo que forma el vector  con el vector   

+

 

1.14 Dados los vectores mostrados en la ffigura, igura, determine un vector perpendicular al plano formado por los vectores  y   −   

1.15 Dada la figura en el plano, encue encuentre ntre la suma de los ángulos d directores irectores del vector que sea perpendicular a los vectores A y B.

1.16 Calcule el área del paralelogramo formado por los vectores A y B mostrados en la figura.

1.17 Determine el modulo de la suma de 

+  +  

 

1.18 Determine el módulo de la suma de los vectores dados dados..

1.19 Dos vectores se encuentran en los lados de un triángulo equilátero, determine el vector resultante.

1.20 Al pasar por una isla, el centro de un huracán se mueve mueve a 41 km/h en una dirección de 60° al norte del oeste. Tres horas después cambia su rumbo hacia el norte y su rapidez se reduce en 16 km/h. ¿A qué distancia de la isla se encontrará el centro del huracán 4.5 horas después de haber pasado por la isla? 1.21 La dirección de   hace un ángulo de -60° con el eje +x, la magnitud de    es 36 N, pero no se conoce su dirección. El vector    +   está dirigido a lo largo del eje +x, de 24 N de magnitud. Encuentre la magnitud de   y la dirección de  . 1.22 Una lancha va hacia el norte 3.0 km, después voltea 30° al suroeste 4.0 km. ¿Cuál debe ser el tercer desplazamiento para que la lancha llegue a un punto 8.0 km al noreste de su punto de partida?

 

 

 

 

 

2. MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN 2.1

Considere el diagrama posición-tiempo mostrado en la figura. Determine el enunciado verdadero:

 A. La velocidad en el punto A, es nula. B. La velocidad en el punto B, es máxima. C. La velocidad en el punto D, es nula. D. La velocidad en el punto C, es positiva. E. La velocidad en el punto E, es máxima. 2.2

Una partícula s se e mueve en línea recta; la magnitud de su su velocidad instantánea en el instante t = t1 es mayor que la magnitud de su velocidad instantánea en el instante t = t2. ¿Cuál de las siguientes gráficas representa mejor esta información?

 

2.3

El siguiente gráfico representa el movimiento de una partícula en línea recta. Si la velocidad media de la partícula fue 2.0 m/s para todo el recorrido, determine el valor de la rapidez media que experimentó la partícula.

2.4

¿Cuál de las siguie siguientes ntes gráficas corresponde a un movimiento rrectilíneo ectilíneo uniformemente variado, en el que la partícula se desplaza en dirección negativa con respecto al sistema de referencia?

2.5

El gráfico adjunto re representa presenta el movimient movimiento o de un móv móvilil en línea recta recta con aceleración constante. Si el móvil parte del reposo, entonces ent onces la aceleración que lleva es:

 

2.6

Por una carretera bidirec bidireccional, cional, dos vehículos A y B están separados una distancia de 600 m. A y B se aceleran a razón de 2.0 m/s2 y 4.0 m/s2 respectivamente, desde el reposo. Ambos parten al mismo instante y en direcciones contrarias. ¿Después de cuánto tiempo vuelven a estar separados la misma distancia?

2.7

Diego y Juan realiza realizaron ron el mismo recorrido de 600 km a lo larg largo o de un camino recto. Diego viajó la mitad de la distancia a 50 km/h, y la otra mitad a 100 km/h. Juan viajó durante la mitad de su tiempo total de viaje a 50 km/h y el tiempo restante a 100 km/h. ¿Quién llegó primero, y por qué el margen de tiempo?

2.8

Dos autos se mueven en línea recta y parten s simultáneamente imultáneamente del mismo punto con velocidades que varían con el tiempo de acuerdo con el gráfico mostrado. ¿En qué instante se vuelven a encontrar los autos?

2.9

Un objeto A se mueve a 10 m m/s /s hacia la derecha. Des Después pués de que han transcurrido 5 segundos, otro objeto B parte del mismo punto desde el reposo e imprime una aceleración de 3 m/s. ¿Después de cuántos segundos de que salió el objeto B alcanza al objeto A?

2.10 La figura muestra una gráfica de velocidad contra tiempo para un objeto en movimiento rectilíneo.

A)

calcule

las

velocidades

instantáneas a t=8s y t=11s. B) calcule el desplazamiento final del objeto. C) calcule la distancia total que el objeto recorre.

 

2.11 Un automóvil que viaja con rapidez v puede frenar para hacer un alto de emergencia en una distancia x. Suponiendo que las demás condiciones de manejo son similares, si la rapidez r apidez del automóvil es el doble, la distancia de frenado será a) √ 2 2 b) 2  c) 4 . Un conductor que viaja a 40 km/h en una zona escolar puede frenar para hacer un alto de emergencia en 3.00 m. Calcule la distancia de frenado si el automóvil viajara a 60.0 km/h. 2.12 Un automóvil acelera horizontalmente desde el reposo en un camino horizontal con aceleración constante de 3.0 /   . Por el camino, pasa por dos fotoceldas que están separadas 20.0  entre sí. El intervalo de tiempo para recorrer esta distancia de

20.0 , según las fotoceldas, es 1.40 . a) 

calcule la rapidez del vehículo al pasar por cada fotocelda. b)  ¿qué distancia hay entre el punto de partida y la primera fotocelda? c) ¿cuánto tiempo le tomará al auto llegar a la primera primer a fotocelda? 2.13 Un automóvil viaja por una carretera larga y recta con una rapidez constante de 75.o mi/h cuando la conductora ve un accidente 150 m más adelante. De inmediato, aplica el freno. Entre ella y el accidente hay dos superficies

diferentes. Primero

hay

100

m de

hielo, donde

su

desaceleración es apenas 1.0 m/s^2. A partir de allí, se encuentra sobre concreto seco, donde su desaceleración, ahora más normal, es de 7.0 m/s^2. a) ¿Cuál era su rapidez justo después de dejar la l a porción del camino cubierta de hielo? b) ¿Cuánta distancia recorre en toral para detenerse? c)  ¿Cuánto tiempo tarda en total para detenerse? 2.14 Un tren normalmente viaja con rapidez uni uniforme forme de 72 /ℎ por un tramo largo de vía recta y plana. Cierto día, el tren debe hacer una parada de

2.0  en una estación sobre esta vía. Si el tren desacelera con una tasa uniforme de

1.0 /    y, después de la parada, acelera con una tasa

0.5 /  , ¿cuánto tiempo habrá perdido por parar en la estación?