GuiaPre PruebaNdeg3 BAIN038

Universidad Austral de Chile
Campus Patagonia

GUÍA PRE-PRUEBA N°3
Física I para Ingeniería - BAIN 038
Para esta prueba, se espera que Ud. sepa:
Conocer y manejar los conceptos asociados a sistema de partículas, movimiento
circular, momento angular, torque y equilibrio.
Resolver problemas de sistema de partículas, movimiento circular, momento angular,
torque y equilibrio.
1.0 Sistema departículas
1.1 Una bola de boliche de 7 [Kg] se mueve en línea recta a 3 [m/s]. ¿Qué tan rápido debe
moverse una bola de ping-pong de 2,45 [g] en una línea recta de manera que las dos bolas
tengan el mismo momento? (R: 8571 [m/s])
1.2 Un automóvil de 950 [Kg] que se mueve a 40 [m/s], frena en forma constante y en 4 [s]
cambia su velocidad a 10 [m/s]. Calcular la magnitud de la fuerza que lo detiene.
(R:-7125 [N])
1.3 Una pelota de béisbol de 0,15 [Kg] de masa se está moviendo con una velocidad de 40
[m/s] cuando es golpeada por un bate que invierte su dirección adquiriendo una velocidad de
60 [m/s], ¿qué fuerza promedio ejerció el bate sobre la pelota si estuvo en contacto con ella 5
[ms]? (R: -3000 [N])
1.4 Un taco golpea a una bola de pool ejerciendo una fuerza promedio de 50 [N] durante untiempo de 0,01 [s], si la bola tiene una masa de 0,2 [Kg], ¿qué velocidad adquirió la bola luego
del impacto? (R: 2,5 [m/s])
1.5 Una granada de 5 [Kg] en reposo explota en dos partes. Una de ella de masa de 3 [Kg] sale
disparada con velocidad de 10 [m/s]. ¿Cuál es la velocidad de la otra parte?
(R: -15 [m/s])
1.6 Dos automóviles de igual masa se aproximan a un cruce.
Un vehículo viaja con una velocidadde 13 [m/s] hacia el
este y el otro viaja hacia el norte con rapidez V2i. Los
vehículos chocan en el cruce y se quedan pegados. Dejando
marcas paralelas de patinazo a un ángulo de 55° al norte del
este. El límite de rapidez para ambos caminos es de 56,32
[Km/h] y el conductor del vehículo que se dirige al norte
dice que él estaba dentro del límite de rapidez cuando
ocurrió el choque. ¿Dice laverdad? (R: No)

Guía Pre-Prueba N°3 – Física I para Ingeniería – BAIN 038
1.7 Una bola de pool que se mueve a 5 [m/s] golpea una bola estacionaria de la misma masa.
Después de la colisión, la primera bola se mueve a 4,33 [m/s] a un ángulo de 30° con respecto
a la línea original del movimiento. Si se supone una colisión elástica, encuentre la velocidad de
la bola golpeada después de la colisión. (R:2,52 [m/s])
1.8 Un automóvil de 1500 [Kg]. De masa choca contra un muro. La velocidad inicial es - 15i
[m/s]. La velocidad final en de 2,6i [m/s]. Si el choque dura 0,15 [s]. Encuentre el impulso
debido a este y la fuerza promedio ejercida sobre el automóvil.
2.0 Movimiento Circular
2.1 Un tocadiscos gira a 90 [rpm]. Calcular su frecuencia en Hz, su velocidad angular en
radianes por segundo y superiodo en segundos. (R: 1,5 [Hz]; 3π [rad/s]; 2/3 [s])
2.2 Una rueda de bicicleta de 80 [cm] de radio gira a 200 revoluciones por minuto. Calcula: a)
su velocidad angular b) su velocidad lineal c) su periodo d) su frecuencia.
(R: a) 21 [rad/s]; b) 16,8 [m/s]; c) 0,3 [s]; d) 3,33 [Hz])
2.3 Una partícula que gira a una distancia de 30[cm] del eje de rotación en sentido horario,
parte del reposo ydespués de 6[s] se mueve a razón de 300[rpm]. Posteriormente se mueve
con velocidad constante durante 4[s].
Encuentre la velocidad angular y lineal a los 2 [s] y a los 7 [s].
(R: -21 [rad/s]; 6,28 [m/s]; -21 [rad/s]; 6,28 [m/s])
2.4 Una rueda cuyo radio es de 10 [cm], gira en sentido anti horario con una aceleración
angular constante de 3,14 [rad/s2]. Encontrar a los 0,34 [s] de haber comenzado elmovimiento: La velocidad lineal y la aceleración centrípeta.
2.5 Un auto de juguete que se mueve por una pista circular de 200 [m] con rapidez constante
demorando 25 [s] en completar una vuelta.
a) ¿Cuál es la rapidez promedio?
b) Si la masa del auto es de 1,5 [Kg]. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza centrípeta?
(R: a) 8 [m/s]; b) 3,1 [N])
2.6 Un objeto de 0,4 [Kg] se balancea en una trayectoria...