Física general

Resumen U1

CRISTIAN DAVID DUQUE JIMENEZ

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD

CEAD Pitalito

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍAS E INGENIERÍAS

UNAD

2015

Tema 1: Física y medición (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)) 1. Ordene las siguientes cinco cantidades de la más grande a la más pequeña: a) 0,0045 kg, b) 34 g c) 6,5x106 mg, d) 8,3 x 10-7Gg, e) 6,3 x 109g.

a): 0,0045 kg

b): 34g

c): 6,5x106 mg

d): 8,3 x 10−7Gg

e): 6,3 x 109 μg

Para dar solución al problema nos apoyaremos en el siguiente cuadro

Resumen del ejercicio

Para dar solución al problema se escogió las fórmulas de conversión de unidades

de masa para ello nos apoyamos en el primer cuadro como punto de referencia

escogemos el kilogramo esto quiere decir que todas las cantidades las vamos a

convertir a esta unidad.

Por ejemplo par el primer caso donde vamos a pasar 34g a kilogramos si

observamos la tabla hay 3 escalones para llegar a kilogramos esto equivale a

multiplicar 10*10*10 = 1000 y como la conversión es de menor a mayor dividimos

por el valor de la cantidad 34/1000 = 0,034 el resultado seria 0,034kg.

Tema 2: MOVIMIENTO EN UNA DIMENSIÓN.

PROBLEMA 8:

En la figura 1 se muestra la posición en función del tiempo para cierta partícula que se mueve a lo largo del eje x. Encuentre la velocidad promedio en los siguientes intervalos de tiempo. a) 0 a 2s, b) 0 a 4s, c) 2 a 4s, d) 4 a 7s, e) 0 a 8s.

Para resolver este problema necesito utilizar la fórmula de la diferencia de distancia sobre la diferencia de tiempo, así:

Vm=∆ x∆ t

Tomando cada uno de los tiempos y determinando la distancia basándome en la gráfica, y debo realizar esta misma operación con cada uno de los 5 puntos que nos da el problema.

SOLUCIÓN.

a) t=0 t=2 seg

xo=0 xf=10

VM=∆ X∆T

VM=10−02−0

VM=102

VM=5m /s

b) t=0 t=4 seg

xo=0 xf=5

VM=∆ X∆T

VM=5−04−0

VM=54m /s

c) t=2 seg t=4 seg

xo=10m xf=5m

VM=∆ X∆T

VM=5−1 04−2

VM=−52

VM=−52m / s

d) t=4 t=7 seg

xo=5 xf=−5

VM=∆ X∆T

VM=−5−57−4

VM=−103m / s

e) t=0 t=8 seg

xo=0 xf=0

VM=∆ X∆T

VM=0−00−0

VM=0m /s

Subtema 3: VECTORES.

PROBLEMA 14:

Un avión vuela desde el campo base al lago A, a 280 Km de distancia en la dirección 20.0° al noroeste. 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.

Para desarrollar este problema debo primero tomar las coordenadas y luego graficarla en el plano cartesiano para tener una mejor visión de lo que plantea inicialmente este ejercicio.

Una vez que se grafica se utiliza la ecuación de Pitágoras para hallar a y que es lo que no pregunta este ejercicio, es decir la siguiente fórmula:

|Y|=√ax2+ay2

Tema 4: MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES.

PROBLEMA 17:

Un pez que nada en un plano horizontal tiene velocidad v i=(4.00i + 1.00j)m/s en un punto en el océano donde la posición relativa a cierta roca es r i=(10.0i + 4.00j)m. Después de que el pez nada con aceleración constante durante 20.0s, su velocidad es vi= (20.0i+5.00j)m/s. a)¿cuáles son las componentes de la aceleración? b) ¿cuál es la dirección de la aceleración respecto del vector unitario i? c) Si el pez mantiene aceleración constante, ¿dónde esta en t= 25.0s y en qué dirección se mueve?

Para resolver este ejercicio se necesita emplear nuevamente lo que es la diferencia de velocidades y diferencia de tiempo para lograr encontrar la aceleración constante y dirección, de la siguiente fórmula:

a=∆v∆ t

x=v1 xt+ 12a t2

y=v 1 yt+ 12a t 2

Con estas simples fórmulas podemos determinar la aceleración y la dirección en donde esta.

Tema 5: LEYES DEL MOVIMIENTO.

PROBLEMA 25:

Se observa que un objeto de 1.00Kgtiene una aceleración de 10.0m/s2 en una dirección a 60.0° al noroeste (figura 2). La fuerza F2 que se ejerce sobre el objeto tiene una magnitud de 5.00N y se dirige al norte. Determine la magnitud y dirección de la fuerza F1 que actúa sobre el objeto.

Para desarrollar este ejercicio hago uso de la fórmula de la fuerza neta, de la siguiente manera:

Fuerzaneta=ma

Teniendo en cuenta basado en el gráfico cada uno de los ángulos que se representan allí, como el seno y coseno.

fuerzaneta=ma

fuerzaneta=1(10)

fuerzaneta=10newton

Subtema 5: MOVIMIENTO CIRCULAR.

PROBLEMA 30:

Un halcón vuela en un arco horizontal de 12.0m de radio con una rapidez constante de 4.00m/s. a) Encuentre su aceleración centrípeta. B) El halcón continúa volando a lo largo del mismo arco horizontal pero aumenta su rapidez en una proporción de 1.20m/s2. Encuentre la aceleración (magnitud y dirección) bajo estas condiciones.

Hago uso de la fórmula para hallar la aceleración centrípeta de la siguiente manera:

ac= v2r

Aceleración centrípeta = velocidad al cuadrado sobre el radio.

La aceleración total así:

atotal=√ac2+at2

La aceleración total es igual a la raíz de aceleración centrípeta al cuadrado más aceleración tangencial al cuadrado.