Fisica

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Guía de estudio.
Nota. La solución de la guía no dan puntos extras ni que los ejercicios sean similares al examen.
VECTORES EN UN PLANO
1. Tres fuerzas actúan sobre una masa. Una fuerza de 16 N hace un ángulo de 45º; la segunda fuerza de 20 N hace un ángulo de 135°; la tercera fuerza de 10 N hace un ángulo de 15º. Encuentra la magnitud y dirección de la fuerza resultante.

Vector |Magnitud | Angulo | Componente X | Componente Y |
F1 | 16 N | 45º | 11.31 | 11.31 |
F2 | 20 N | 135º | -14.14 | 14.14 |
F3 | 10 N | 15º | 9.65 | 2.58 |
Resultante | | | Total = 6.82 | Total = 28.03 |

Componente en X = rcos = 10cos(15º) = 9.65
Componente en Y = rsen = 10 sen(45º) = 2.58
La suma de los componentes en X e Y da como resultado los totales para X e Y.
Por lo que usando lafórmula de la magnitud = =
= = 28.84 Newtons
Y el ángulo se calcula con: , considerando los signos de x = 6.82 , y = 28.03 son (+,+) por lo que el vector se encuentra en el primer cuadrante.

Ejercicios propuestos.
2. Un golfista debe dar tres golpes a la pelota para que entren en el hoyo. En el primer golpe la pelota viaja hacia el Norte (90º) una distancia de 18 ft. El segundo golpe manda a lapelota hacia el sureste (315º) 8 ft. El tercer golpe, que finalmente la envía al hoyo, la manda 3 ft hacia el Oeste (180º). ¿Qué tan lejos estaba inicialmente la pelota del hoyo y en qué dirección le debía haber pegado para meterla en el hoyo de un golpe? R = 12.62 ft, 77.85º
Energía cinética

1) Un automóvil de 1200 kg viaja a 90 km/h. (a) ¿Qué energía cinética tiene?. (b) ¿Qué trabajoneto se requeriría para detenerlo?

2) Una fuerza neta constante de 75 N actúa sobre un objeto en reposo y lo mueve una distancia paralela de 0.60 m. (a) ¿Qué energía cinética final tiene el objeto?. (b) Si la masa del objeto es de 0.20 kg, ¿qué rapidez final tendrá?

Energía potencial

1) Calcule la energía potencial gravitacional, relativa al suelo, de una caja de 1.0 kg que está en la azoteade un edificio de 50 m.

2) Una pelota de 0.20 kg se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 7.5 m/s desde un punto situado 1.2 m sobre el suelo. (a) Calcule la energía potencial de la piedra en su altura máxima sobre el suelo. (b) Calcule el cambio de energía potencial de la piedra entre el punto de lanzamiento y su altura máxima. 7.9 J, 5.6 J
3) Un clavadista de 60 kgse lanza desde un trampolín que está 5.0 m sobre la superficie del agua de una piscina y toca el fondo de la piscina 3.0 m bajo la superficie. Calcule las energías potenciales respectivas del clavadista, respecto a la superficie del agua, cuando está en el trampolín, y en el fondo de la piscina. 2940 J, 0 J, 4704 J
Conservación de la energía

1) Una persona parada en un puente a una altura de115 m sobre un río deja caer una piedra de 0.250 kg. (a) ¿Qué energía mecánica tiene la piedra en el momento de ser soltada, relativo a la superficie del río? (b) Calcule las energías cinética, potencial y mecánica de la piedra cuando está a 75.0 m. (c) Justo antes de golpear el agua, ¿qué rapidez y energía mecánica total tiene la piedra?
a)
b)
c)
2) Un esquiador baja sin empujarsepor una pendiente muy lisa de 10 m de altura. ¿qué rapidez tendrá en la base de la pendiente? 14m/s
3) Un convoy de montaña rusa viaja sobre una vía sin fricción. La montaña rusa tiene dos puntos altos A = 8.0 m y C = 5.0 m y otro punto bajo B = 0.0 m . (a) Si su rapidez en el punto A es de 5.0 m/s, ¿qué rapidez tendrá en B?, (b) ¿Llegará al punto C? 13.48 m/s, 9.15 m/s

Coordenadas polares1. Realiza la gráfica en coordenadas polares de la función:
Se hace la sustitución del ángulo y se sistituye tal cual en la fórmula propuesta por el ejercicio, por ejemplo para = 75º se tiene que: r = sen(2(75))=sen(150)= 0.5
| R | | r | | r |
0 | 0 | 150 | -0.866 | 300 | -0.866 |
15 | 0.5 | 165 | -0.5 | 315 | -1 |
30 | 0.866 | 180 | 0 | 330 | -0.866 |
45 | 1 | 195 | 0.5 |...
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