Examen de Física - Primer Parcial

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICA A
JULIO 2 DE 2014

SOLUCIÓN
Pregunta 1 (4 puntos)
Unapartícula se lanza verticalmente hacia arriba en una región donde la resistencia del aire es
despreciable.
a) Deducir expresiones para la energía cinética (K) y la energía potencial (U) en funcióndel tiempo
(2 puntos)

(
.

)
/

b) En los ejes adjuntos grafique como varía la energía cinética (K) y la energía potencial (U) de la
partícula en función del tiempo (t) desde que es lanzadahasta que regresa al punto de
lanzamiento. (2 puntos)

K

U

t

t

Pregunta 2 (8 puntos)
Una partícula con una masa de 0.10 kg parte del origen del sistema de referencia y se desplaza enlínea recta. Su velocidad en cualquier momento está dada por v(t) = 3 + 3t2, en donde v está en m/s y
t en segundos.
a) Encuentre una expresión para la posición de la partícula en cualquiermomento. (2 puntos)

x   vdt  x0   (3  3t 2 )dt  3t  t 3 m
b) Determine la aceleración de la partícula y la fuerza neta que actúa sobre la partícula en cualquier
instante? (4 puntos)

adv d
m
 (3  3t 2 )  6t  2 
dt dt
s 

F  ma  (0.10)  6t  0.60t ( N )
c) ¿Qué cantidad de trabajo realiza esta fuerza sobre la partícula desde de t = 1.0 s a t = 3.0 s?
(2 puntos)(
(

)( ) *,

(

) -

)
,

(

) - +

Pregunta 3 (6 puntos)
Desde un mismo punto O, situado a una altura h, se
dejan caer simultáneamente dos cuerpos, por dos
planos inclinados OXy OY de diferentes pendientes
y sin rozamiento, tal como se muestra en la gráfica
adjunta. En el instante que se encuentran a una
altura h/2 medida desde la base del suelo, determine,
explicandoclaramente su razonamiento:
a) ¿cuál cuerpo tiene mayor aceleración? (2 puntos)
Analizando el diagrama de cuerpo libre se tiene:

Es decir, a mayor ángulo, mayor será la aceleración del cuerpo....