Tesis

Preguntas y Problemas de Física 1

Prof. Dr. David G. Pacheco Salazar

Preguntas y Problemas de Física 1
Ingeniería Industrial

Prof. Dr. David G. Pacheco Salazar 1. Dos vectores están dadosrpor: r ˆ 1. ¿Puede encontrar un vector de A = 4 iˆ − 3 ˆ + k y B = − iˆ + ˆ − 4 k j ˆ j
magnitud cero cuyas componentes sean distintas de cero? Explique ¿La magnitud de un vector puede ser menor quela magnitud de cualquiera de3 sus componentes? Explique. Encontrar: a) El módulo del vector r

r A

y el

2. Al empujar una caja rampa arriba ¿se requiere menos fuerza que si se empuja horizontalmente o paralelo a la rampa? ¿Por qué?. 3. Dados los vectores r r r r A = −2i + 3 j + 4 k

modulo del vector Br r . b) El producto escalar Ar B r • c) El producto vectorial A × B d) El r módulo delproducto vectorial r

A× B

e) El ángulo entre estos dos vectores r r A y B. f) La proyección del vector B sobre r el vector A . g) Determinar un vector unitario perpendicular al plano que forman estos dos vectores. [Un punto cada ítem] 2. Dos cuerpos A y B, se mueven en el mismo sentido. Cuando t=0, sus respectivas velocidades son 1 m/s y 3 m/s y sus aceleraciones respectivas son 2 m/s2 y 1m/s2. En t=0 el cuerpo A está a 4,0 m adelante del cuerpo B. a) Hacer un gráfico unidimensional indicando claramente las posiciones iniciales de los dos cuerpos A y B en t=0. [1,0 punto] b) En t=0, ¿Cual es la velocidad inicial del cuerpo A (v0A) y del cuerpo B (v0B)?. [1,0 punto] c) ¿Luego de cuanto tiempo el cuerpo B alcanzará al cuerpo A? [2,0 puntos] d) ¿Qué distancia recorrió el cuerpo B en elmomento de alcanzar al cuerpo A?. [1,5 puntos] e) ¿Cuales son las velocidades del cuerpo A (vA) y del cuerpo B (vB) en el momento del encuentro? [1,5 puntos]
B

r

y

r r r r B = 3i + 1 j − 3k

Obtenga la magnitud de cada vector. a) Escriba una expresión para la r r diferencia A − B empleando los vectores unitarios. b) Obtenga la magnitud de la diferencia r r A − B . ¿Es igual que lamagnitud r r B − A ? Explique. 4. Se patea un balón verticalmente hacia arriba desde el suelo y un estudiante asomado a una ventana lo ve subir en frente de él a 5,00 m/s. La ventana está 1,20 m sobre el nivel del suelo. Se puede despreciar la resistencia del aire. a) Hasta donde sube la pelota? b) ¿Cuánto tarda en alcanzar esta altura? 5. Una caja de 85 N con naranjas se empuja por un pisohorizontal, frenándose a una razón constante de 0,90 m/s2. La fuerza de empuje tiene una componente horizontal de 20 N y una vertical de 25 N hacia abajo. Calcule el coeficiente de fricción cinético entre la caja y el piso. (cinco puntos)

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3. Sedispara un proyectil con un ángulo de 35º. Golpea el suelo a una distancia de horizontal de de 4 km. Calcular: a) La velocidad inicial del proyectil. b) El tiempo total que el proyectil estuvo en el aire (tiempo de vuelo). c) La altura máxima alcanzada por el proyectil. [1,5 puntos] d) La velocidad en el punto de máxima altura. [1,0 punto] 1. Si

4. La velocidad angular de un volante aumentauniformemente de 20 rad/s a 30 rad/s en 5 s. Calcular: a) La aceleración angular, b) El ángulo total que ha girado (expresado en radianes y en grados). c) ¿Es su velocidad tangencial constante? ¿Por qué? d) ¿Es su aceleración centrípeta constante? ¿Por qué? [5 puntos] 5. Un bloque A se suelta del reposo de la parte superior de un plano inclinado y sin fricción de 16 m de largo. Llega a la parte mas baja4,2 s después. En el momento que el primer bloque se suelta, un segundo bloque B es lanzado desde la parte baja hacia arriba sobre el plano inclinado, de modo que ambos bloques llagan a la parte baja simultáneamente. Puede suponer que ambos bloques presentan la misma aceleración. a) calcule la aceleración de los bloques en el plano inclinado. b) ¿Cuál es la velocidad inicial del bloque B? c)...