Ingenieria

Problemas Propuestos de F´ ısica General I

Orazio Descalzi Mu˜oz n 2001 Documento Docente N. 29

Universidad de los Andes Facultad de Ingenier´ ıa

Problemas Propuestos de F´ ısica General I

Profesor Orazio Descalzi 2001

Introducci´n y Vectores o Problema 1: Los huesos de la pierna de un animal tienen el doble de fuerza que las de otro animal de relaci´n cercana, de formasemejante. o (a) ¿Cu´l ser´ la raz´n esperada entre las alturas de estos animales? a ıa o (b) ¿Cu´l ser´ la raz´n esperada entre sus pesos? a ıa o Problema 2: Un viajero decide visitar un mundo donde los habitantes son 6 veces m´s altos que ´l. ¿Es posible un mundo as´ ¡Explique! Si los a e ı? habitantes fueran 6 veces m´s peque˜os que el viajero, ¿podr´ Ud. decir a n ıa algo sobre el h´bito alimenticio deeste pueblo enano? a Problema 3: Un d´ ıgito binario recibe el nombre de bit. Un grupo de bits se denomina palabra. Una palabra de 8 bits recibe el nombre de byte. Una letra del alfabeto nuestro puede ser almacenada en un byte. Estime el n´mero de u novelas (Best Sellers) que podr´ ser almacenadas en un computador con ıan una memoria de 100 MB. (1 MB = 106 bytes). Problema 4: Suponga que Ud.dobla una hoja de papel 60 veces sobre s´ misma. Estime la altura alcanzada por el papel as´ doblado. ¿Cu´ntas ı ı a veces deber´ Ud. doblar el papel sobre s´ mismo para alcanzar una altura ıa ı similar al edificio de la CTC? Problema 5: Estime la cantidad de agua (en m3 ) que requiere su familia por mes. Compare con una boleta mensual de pago de agua. Problema 6: Estime el n´mero de InstitutosPreuniversitarios que existen u en Santiago. Compare con las p´ginas amarillas de la Gu´ de Tel´fonos. a ıa e Problema 7: Estime el n´mero de veces que ha latido su coraz´n desde u o que Ud. naci´. o Problema 8: El desplazamiento de una part´ ıcula cuando se mueve bajo una aceleraci´n uniforme es cierta funci´n del tiempo y la aceleraci´n. Suponga o o o m tn , donde k es una constante que estedesplazamiento se escribe s = ka adimensional. Encuentre m y n.

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Problema 9: El cuadrado de la rapidez de un objeto que viaja con aceleraci´n uniforme a, es una funci´n de a y el desplazamiento s, de acuerdo o o con la expresi´n dada por v 2 = kam sn , donde k es una constante adimeno sional. Muestre mediante an´lisis dimensional que esta expresi´n s´lo se a o o satisface si m = n = 1. Problema 10:Suponga que el desplazamiento s de una part´ ıcula est´ a relacionado con el tiempo de acuerdo con la expresi´n s = ct3 . ¿Cu´les son o a las dimensiones de c? Problema 11: Una part´ ıcula realiza tres desplazamientos consecutivos, de tal manera que su desplazamiento total es nulo. El primero es hacia el este y tiene una magnitud de 25 m El segundo es hacia el norte y tiene un magnitud de 38 m yest´ dirigido a un ´ngulo de 30o al noroeste. ¿Cu´l es la magnitud a a a y sentido del tercer desplazamiento? Problema 12: Una persona se desplaza desde el INICIO hasta el FIN, tal como muestra la figura. Calcule a qu´ distancia se encuentra el FIN del e INICIO.

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Cinem´tica Unidimensional a Problema 13: La posici´n de una part´ o ıcula est´ dada por x = 4−12t+3t2 . a (a) Calcule la velocidadde la part´ ıcula en t = 5. (b) Calcule la velocidad media de la part´ ıcula en el intervalo 4 < t < 6. (c) Calcule la aceleraci´n de la part´ o ıcula en t = 5. Problema 14: ¿Es posible que la velocidad instant´nea de un objeto sea a m´s grande en magnitud que la velocidad media? ¿Es posible que sea menor? a ¡Explique! Problema 15: ¿A partir del gr´fico de la figura, determine los instantes o aintervalos de tiempo en que (a) la velocidad es cero, (b) la velocidad es positiva, (c) la velocidad es negativa, (d) la velocidad es constante.

Problema 16: A partir del gr´fico de la figura, determine los instantes o a intervalos de tiempo en que (a) la aceleraci´n es cero, o (b) la aceleraci´n es positiva, o (c) la aceleraci´n es negativa, o (d) la aceleraci´n es constante. o

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Problema...