problemas de fisica resueltos

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Problemas de Física de Resnick, Halliday, Krane
(Problemas propuestos por el profesor Francisco Oseguera Arzate)

Indice
1. Mediciones
2. Movimiento en Dos Dimensiones
3. Vectores (Introducción a los Espacios Vectoriales)
4. Movimiento Bidimensional
5. Posición, velocidad y aceleración (Problemas Resueltos)
6. Movimiento circular Uniforme
7. Leyes de Newton:Fuerza y Movimiento
8. Leyes de Newton (Problemas Propuestos)
9. Dinámica de Partículas
10. Trabajo y Energía Cinética (Dinámica III)
11. Energía Potencial y Teorema de la Conservación de la Energía
12. Sistema de Partículas: Impulso y Momentum
13. Colisiones
14. Movimiento Ondulatorio (Problemas Resueltos)
15. Energía cinética de la rotación e inercia de la rotación
16. Movimientos derotación y de traslación combinados
17. Inercia de rotación de los cuerpos sólidos
18. Referencias

1. Mediciones
IPN-UPIICSA SOLUCIONES Mecánica Clásica
1. El micrómetro (1m) es muchas veces llamado micra. (A) ¿cuántas micras hay en 1.0 km. B) ¿Qué fracción de un centímetro es igual a 1.0 m? (C) ¿Cuántasmicras hay en 1.0 yd?
A) Ya que 1 km = 1x 103 & 1 m = 1 x 106 m entonces; (103m)(106m/m) = 109 m
B) Ya que 1 cm = 10-2m entonces; (10-2m)(106m/m) = 104m
C) Ya que 1 yd = 3 ft, entonces; (3ft)(.3048m/ft) = 0.9144m
2. La Tierra es aproximadamente una esfera de radio 6.37x106m (A) ¿Cuál es su circunferencia en kilómetros? (B) ¿Cuál es su área en kilómetros cuadrados? (C) ¿Cuál es suvolumen en kilómetros cúbicos?
A) Ya que 1m = 1000 m, entonces (6.37 x 106m)(1km/1000m) = 6370 km. Entonces, obtenemos por medio de la fórmula 2R, entonces (2)((6370km) = 40.023 x 103 km
B) El área de una esfera esta dada por 4R2 entonces; A(Ct) = 4(6370km)2 = 5.10 x 108 km2
C) V(c) = 4/3R3 = 4/33= 1.082 x 1012 km3
3. La Antártida tiene una forma casi semicircular con unradio de 2000 kilómetros. El espesor promedio de la capa de hielo que la cubre es de 3000 m ¿Cuántos centímetros cúbicos de hielo contiene la Antártida? (Desprecie la curvatura de la Tierra)
Si la Antártida tiene un radio = 2000 km y el espesor promedio = 3000 m, entonces, calcular el volumen de la Antártida, entonces: V(A) = ()(R2)(T) /2
R=(2000km)(1000m/1km)(100cm/1m)
T=(3000m)(100cm/1m)Sustituir los valores en la fórmula:. V(A) = ()(2 x 109cm)2(3 x 105) /2 = 1.9 x 1023
4. Ingenieros Hidráulicos a menudo usan, como una unidad de volumen de agua, el acre – pie, definido como el volumen de agua para cubrir un acre de tierra a una profundidad de 1 ft. Una severa tempestad descarga 2.0 in. De lluvia en 30 minutos sobre un pueblo de área 26 km2. ¿Qué volumen de agua, en acre – pie, caesobre el pueblo?
Si un acre = 43,560 ft2, entonces, (43,560ft2)(1ft) = 43,560ft3 y 2in = 1/6ft
El volumen sería:. (26km2)(1/6ft) = (26km2)(3281ft/km)2(1/6ft) = 4.66 x 107 ft3 entonces
4.66 x 107 ft3/(43,560acre-pie) = 1.1 x 103 acre – ft.
5. Una cierta marca de pintura para casa demanda cubrir 460 ft2/gal. (A) Expresar esta cantidad en metros cuadrados por litro. (B) Expresar esta cantidaden unidades del SI (ver Apéndices A y D). (C) ¿Cuál es la inversa de la cantidad original, y cuál es su significado físico?
A) Si un ft = 3.281m entonces; (460 ft2/gal)(.3048m/ft)2(1 gal/23in3)(in3/(1.639 x 10-2L) = 11.3 m3/L
B) Si 1m3 = 1000 L entonces; (11.3m3/L)(1000L/m3)=1.13 x 104 m-1
6. Expresar la velocidad de la luz, 3.0x108 m/s, en (A) pies por nanosegundo y (B) milímetros porpicosegundo.
A) Si la velocidad C = 3.0 x 108 m/s entonces; (3.0 x 108 m/s)(3.281ft/1m)(s/109) = 0.98 ft/ns
B) Si la velocidad C = 3.0 x 108 m/s entonces; (3.0 x 108 m/s)(3.281ft/1m)(s/1012) = 0.30 mm/ps
7. ¿Cuántos segundos hay en un año (= 365.25 días)?
SI un año tiene 365.25 días, entonces; (1 año)(365.25 días/1año)(24hr/1día)(60min/1hr)(60s/min) = 31557600 segundos

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