P1_2012 1_Solucionario

Pontificia Universidad Católica del Perú
Estudios Generales Ciencias
Introducción a la Física Universitaria
Solucionario de la práctica N° 1
Semestre académico 2012 - 1
1.

La rapidez de la luz es c= 299 792,458 km/s. Se define el valor de c como unidad de rapidez, determinar en función de esta
nueva unidad c, la rapidez de las siguientes cantidades físicas:
a.

2.

3.

(1 punto) La rapidez deescape de la tierra (rapidez mínima con la que debe lanzarse un cuerpo para que escape de la
atracción gravitatoria de la Tierra) que es 11,2 km/s.
ࢂࢋ࢙ࢉࢇ࢖ࢋ = ૜, ૠ૟૟ × ૚૙ି૞ ࢉ

b.

(1,5 puntos) La rapidez del sonido en el aire considerada como 343,2 m/s.
ࢂ࢙࢕࢔࢏ࢊ࢕ = ૚, ૚૝૞ × ૚૙ି૟ ࢉ

c.

( 1,5 puntos) La rapidez de un transbordador espacial que se mueve a 27870 km/h.
ࢂ࢚࢘ࢇ࢔࢙࢈࢕࢘ࢊࢇࢊ࢕࢘ = ૛, ૞ૡ૛ × ૚૙ି૞ ࢉEl Jueves 22 de Marzo se celebró el Día Mundial del Agua. Un estudio publicado en Publimetro (edición 22/03/2012 página
2) sobre el consumo de agua en Lima, indica que se pierden: 40 litros si dejas la llave abierta cada vez que se lavan los
platos, 19 litros si te lavas los dientes con la llave abierta y hasta 567 litros al lavar un auto con manguera. Datos: 1 galón =
3
3,78 litros, 1 litro =1000 cm
a.

( 2 puntos) Asumiendo que en cada hogar se lavan los platos 2 veces al día, ¿cuántos galones de agua se desperdician
en una semana?
En una semana se desperdician 148,1 galones de agua

b.

( 2 puntos) Si una persona se lava los dientes 3 veces al día dejando la llave abierta, ¿cuántos metros cúbicos (m )
malgasta en un año? ( 1 año = 365 días)
3
En un año se malgastan 20,81 m de agua

3La resultante de los tres vectores mostrados en la figura es un vector que forma 0° con el semieje positivo X y tiene módulo
r
r
3 m. Si A = 8 m y B = 4 m se pide lo siguiente:

Y

a. (1 punto) Representa gráficamente la suma de los vectores
correctamente sus direcciones.

r
A

mostrando

r

b. (3 puntos) Determina el módulo del vector C y el ángulo

α.

α
r
C

Solución:

50º
10º
r
B

b) R x =3,00 = 8,00cos50º +4cos10º + c x

a)

10° r
B
4m
8m

r
A
50°

r
C

c x = −6,08 m
R y = 0,00 = 8,00sen50º -4sen10º +c y
c y = −5,43 m

r
C = 8,1m

R
tan(α ) =

5,43
⇒ α = 41,78º
6,08

X

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Estudios Generales Ciencias
4.

John Carter, un veterano de la guerra civil norteamericana es inexplicablemente transportado a Marte y se encuentra en el mundo
misteriosode Barsoom, tiene ahora dificultades para caminar, pero puede realizar saltos muy largos. John Carter, recuerda que en la
Tierra él tenía un peso de 803,6 N, pero en una balanza marciana pesa 656 NM marcianos. El peso en newton (N) en la Tierra, se define
2
como el producto de la masa en kilogramos (kg) por la gravedad terrestre en metros por segundo al cuadrado (m/s ). Mientras que el
peso ennewton marciano (NM) se define como el producto de la masa en kilogramos (kg) por la gravedad en Marte en metros marcianos
2
(mM) por segundo marciano (sM) al cuadrado (mM/s M). John Carter pregunta a su amigo Tars respecto al tiempo marciano y él le dice: 1
año en Marte tiene 700 días marcianos, un día marciano tiene 30 horas marcianas, una hora marciana tiene 80 minutos marcianos y un
minutomarciano tiene 80 segundos marcianos. John Carter se da cuenta que un año en Marte corresponde a 1,9 años terrestres (365
2
días). Considere el valor de la gravedad terrestre g=9,8 m/s . Además el peso de John Carter en la tierra es 2,64 veces mayor que en
Marte.

a. ( 1 punto) Determina la equivalencia entre un metro terrestre (m) y un metro marciano (mM), un segundo terrestre (s) y
un segundomarciano (sM).

(1,9) año terrestre = 1 año marciano.
1s = 2,24s M
ܲ݁‫்݋ݏ‬௜௘௥௥௔ = 2,64 ܲ݁‫݋ݏ‬ெ௔௥௧௘ , entonces:

803, 6 N = 2, 64 × 656 N M
803, 6kg

m
m
= 2, 64 × 656kg 2M
2
s
sM

1m = 10,81mM
2

b. (1,5 puntos) Calcula el valor de la gravedad en Marte en m/s

m
g M = 3, 71  2 
s 

c. ( 1,5 puntos) Woola, la mascota de John Carter, alcanza una velocidad de 100 mM/sM. Halla la velocidad en km/h...