Solucionario Pr Ctica N 1 IFU

Pontificia Universidad Católica del Perú
Estudios Generales Ciencias

Introducción a la Física Universitaria
Práctica N° 1
Semestre académico 2014 - 2
Elaborado por los profesores del curso
INSTRUCCIONES
 La práctica es sobre 20 puntos y tiene una duración exacta de 110 minutos.
 La práctica es sin libros ni apuntes.
 Se puede usar una calculadora (de uso exclusivamente individual).
 Estáprohibido el uso de correctores líquidos.

1. (4 puntos) Responda las siguientes preguntas:
B

a) (2 p) Calcular el módulo de A + B + C + D + E + F en función
de R (radio de la circunferencia). El hexágono es regular.
Solución:
           

C

A

A BC  D E  F  
A

D
B

E C  F

0


0

     
 

A  B  C  D  E  F  C  F  2C
     

A  B  C  D  E F  2 C  2R

F
D
E

b) (2 p)En el siguiente gráfico se muestran los
vectores M, a, b, c, e, f y N. En el
paralelogramo ABFK los puntos C, D y E
dividen en 4 partes iguales al segmento BF, y
los puntos G y H dividen en 3 partes iguales
al segmento FK. Determine el módulo de la
resultante en metros (m) de los vectores a, b,
c, e y f, sabiendo que N=80 dm, M= 3 in y el
ángulo agudo del paralelogramoes 80°.
Datos: 1 dm = 10-1 m y 1 in=0,0254 m.
Solución:
M  3(0,0254)m  0,0762 m; N  8 m

 2 

       1     2     3   1 
a b  c  e  f  M  N M  N M  N  M  N  M  N 
3 
3
4 4 4 





a



    
a  b  c  e  f  4M  3,5N

    
a b c e  f 

b

c

e

f

(4M ) 2  (3,5N ) 2  2(4M )(3,5N )cos100  28,22 m

2. (4 puntos) Para lograr un estiramiento x en un objeto elástico, se requiere aplicarle una fuerza F
= kx, donde k, es una constante propia del objeto. En el sistema internacional (S.I.) se mide la
fuerza en newton (N), la constante k en N/m y el estiramiento x en metros. Sin embargo, es común
que una serie de equipos estén calibrados en unidades basadas en otros sistemas, y eneste caso es
muy importante aplicar correctamente la conversión de unidades. En distintos laboratorios del
mundo, se ha estado midiendo una serie de propiedades estructurales de cierta barra elástica, y los
científicos han llegado a la siguiente conclusión: si se aplica una fuerza de 1,70×108 dyn sobre la
barra, esta se estira 2,00×10–4 m. Ahora quieren compartir sus resultados con algunos colegas.Página 1 de 3

a) (2 p) Calcule la constante k de la barra en N/pie.
b) (2 p) ¿Cuántas pulgadas castellanas más se estiraría la barra si aplicamos sobre ella una fuerza
adicional de 3,40×104 kilopondios?
Datos: 1 dyn = 10–5 N, 1 pie = 30,48 cm, 1 pulgada castellana = 23,22 mm, 1 kilopondio =
9,81 N
8
a) k  F  1,70  10 dyn  8,50  1011 dyn
4

x

2,00  10

k  8,50  1011

m

m

dyn  0,3048 m 10 N 
N
  2,59  106


m  1 pie  1 dyn 
pie
-5

F 3,40  10 4 kilopondio
kilopondio

 4,00  10 8
dyn
k
11 dyn
8,50  10
m
m
9,81 N  1 dyn  1 pulgada castellana 
8 kilopondio 

 5 
x  4,00 10
  1,68 pulgadas castellana s
dyn
23,22 10 -3 m 
 1 kilopondio  10 N 
m

b)

x

3. (4 puntos) La edad del Universo es aproximadamente de 1010años. Si definimos unanueva escala
donde la edad del Universo es un “ultra año”. Determine en esta nueva escala, cuántos “ultra
segundos” tendría 2014 años.
Solución:
1 ultra año  1010 años
(365)(24)(3600) ultra segundos  1010 años
(365)(24)(3600)ulra segundos
2014años  2014años
 6,35135  6,35 ultra segundos
1010 años

4. (4 puntos) La tortuga ninja Rafael decide usar la ayuda de April O'Neil para rescatar a sushermanos de las garras del maquiavélico Shredder. Para esto, ambos toman caminos distintos, con
el fin de llegar a la guarida.
April O'Neil avanza 28 km, con un ángulo de 45º en sentido horario respecto al Este. Siguiendo
el intrépido plan, gira 75º en sentido antihorario, y avanza 35 km. Finalmente, gira 60º en sentido
antihorario, y avanza 33 km para llegar a la tenebrosa guarida.
Rafael, en...