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Ejercicio

El propósito del siguiente ejercicio es que utilices los diferentes factores de conversión para

la transformación de unidades en el sistema internacional y de un sistema de unidades a

otro.

Instrucciones: Parte A:

Para practicar los factores de conversión entre unidades y sistemas, realiza las siguientes

conversiones mostrando el procedimiento que seguiste en cada una y escribe las unidades

correspondientes en cada respuesta. Utiliza las tablas de equivalencias previamente dadas

en la explicación del tema.

Conversiones de Tiempo Respuesta de conversión

45 minutos a segundos

20 horas a segundos

2 horas y 55 minutos a segundos

17,760 segundos a horas

Conversiones de Masa Respuesta de conversión 14300 gramos a kilogramos

250 gramos a microgramos

19 libras a gramos

18,000,000 miligramos a libras

Conversiones de Longitud Respuesta de conversión 16,700 metros a kilómetros

0.96 kilómetros a metros

95 metros a pies

330 millas a kilómetros

Conversiones de Volumen Respuesta de conversión

7,500 ml a litros

900 cm3 a metros cúbicos

9 galones a litros

50.5 m3 a galones

Conversiones de Rapidez Respuesta de conversión

130 m/s a kilómetros por hora

90 km/min a kilómetros por segundo

10 km/hr a millas por segundo

2m/s a pies por segundo

Parte B: Contesta las siguientes preguntas y ejercicios, de una manera clara y ordenada.



1. ¿Qué sistema de unidades, el métrico o el inglés, es mayormente utilizado en el mundo? Explica. 2. ¿Cuáles son las principales desventajas del sistema inglés de unidades sobre el sistema de unidades

métrico? Explica. 3. ¿Cuáles serían las desventajas, si las hay, de continuar utilizando las unidades del sistema inglés en

la industria y el comercio en vez de convertirlas al sistema métrico? Explica. 4. Convierte en metros cada una de las siguientes medidas:

a. 509cm

b. 3pm

c. 80km

d. 0.098mm

e. 450m

f. 900nm

5. Ordena las siguientes medidas de masa de menor a mayor:

a. 17mg

b. 3000g

c. 50m

d. 83fm

6. Un edificio rectangular en un lote mide 100 pies por 50 pies. Determina el área de este lote en metros

cuadrados. 7. Si la edad del Universo es de 5x10

17 segundos. Expresa esta misma cantidad en años utilizando el

factor de conversión apropiado.

8. Determina el orden de magnitud de tu edad en minutos. 9. La velocidad de la luz es alrededor de 300, 000 km/s. Convierte esta velocidad en millas por minuto. 10. Un conocido restaurante de comida rápida vende una hamburguesa de ¾ de libra. Expresa esta

cantidad en gramos.

Ejercicio

Instrucciones: Realiza los siguientes ejercicios contestando lo que se te pide en cada uno de ellos.



1. Como lo estudiaste en este tema, el SI establece como unidades fundamentales el

metro, el segundo y el kilogramo. Las unidades derivadas se obtienen al hacer

combinaciones que resultan de las operaciones de multiplicación o división con las

unidades fundamentales. Determina las unidades derivadas para las siguientes

cantidades:

Cantidades Unidades derivadas (expresadas en base a

unidades fundamentales) 1) Densidad volumétrica (masa/volumen)

2) Área 3) Volumen 4) Diferencia potencial o Voltio (Energía/carga eléctrica)

5) Resistencia eléctrica (Voltio/corriente eléctrica)

2. Expresa las siguientes cantidades en notación científica:

Cantidad Notación científica 1) 0.000 000 034 2) 0.001 750 3) 0.000 85 4) 31 230 000 5) 7 200 6) 921 000 000 7) 0.000 000 3 8) 2 800 000 9) 0.005 10) 3 990

3. Escribe cuál sería la cantidad en notación decimal para cada una de las expresiones dadas:

Notación científica

Notación decimal

1) 2.3x107

2) 6.5x10-11

3) 3.01x10-2

4) 7.38x105

5) 9.1x10-1

6) 6.7x1011

7) 1.32x10-4

8) 9.002x108

9) 3.32x10-9

10) 3x102

4. En el siguiente ejercicio:



a) Determina el número de segundos en una hora y un mes.

b) Escribe cada cantidad del inciso anterior en notación científica.

c) Determina el prefijo del SI que se utilizaría para expresar la cantidad del inciso anterior de acuerdo a su

potencia.

Tiempo a) Número de segundos b) Notación científica c) Prefijo

1 hora

1 mes (de 30 días)

5. De acuerdo con el prefijo utilizado, escribe cuál sería la cantidad en notación decimal para cada una de las

expresiones dadas:

Cantidad con símbolo de prefijo

Cantidad con nombre de prefijo Notación decimal

1) 300 MB 300 megabytes

2) 9.5 kJ 9.5 kilojoules

3) 30 GB 30 gigabytes

4) 8.7 pm 8.7 pico-metros

5) 9.7 C 9.7 micro-coulomb

6. Investiga, ya sea en un libro de texto o en Internet, el nombre y símbolo de la unidad de la magnitud dada, y

expresa la unidad en unidades de SI básicas.

Magnitud Nombre de

unidad

Símbolo de

unidad

Expresión en unidades

SI básicas

Tensión

Flujo radiante

Conductancia

eléctrica

Inductancia

7. Ordena las siguientes longitudes de mayor a menor:

a) 1.4x10-8

Mm

b) 3x102m

c) 7km

d) 9x1012

mm

e) 9000m

8. Utiliza la calculadora para resolver las siguientes operaciones. Expresa el resultado en notación científica:



Ejercicio

Instrucciones: Material: Regla Transportador Escáner Instrucciones: Contesta las siguientes preguntas y ejercicios, de una manera clara y ordenada.

1. Define qué es una cantidad vectorial. 2. Define qué es una cantidad escalar. 3. Menciona 5 ejemplos de cantidades vectoriales y 5 de

cantidades escalares. 4. Considera dos vectores de distinta magnitud, ¿existe

alguna manera de hacer que su suma o resta sea igual a

cero? Explica y traza un dibujo de tu solución. 5. Si un vector “A” es paralelo a otro vector “B” y tienen

el mismo punto de origen. ¿Cómo sería entonces la

resultante de los vectores al sumarse? Explica y traza

un dibujo de tu solución. 6. Clasifica las siguientes cantidades como escalares o

vectoriales.

a. Energía

b. Aceleración

c. Velocidad

d. Temperatura

e. Distancia

7. Resalta con amarillo aquellas opciones que correspondan a una cantidad vectorial.

a. 15 minutos.

b. 5 m/s norte

c. 7 litros.

d. 10cm sur.

8. En un juego de pelota, un niño lanza una bola muy alta de manera que corre en línea recta y luego la

atrapa. ¿Quién tendrá un mayor desplazamiento, el niño o la bola? 9. Explica con un ejemplo, que no haya sido mencionado en el material del curso, cuando dos vectores

son concurrentes. 10. El siguiente mapa muestra la ruta seguida por un niño en bicicleta. Determina la magnitud del

desplazamiento total del niño en la bicicleta desde el inicio hasta el final del recorrido.



11. Dibuja, con alguna herramienta de dibujo, una aproximación de un par de vectores concurrentes en el

punto “P” que combinados produzcan el siguiente vector resultante. Pega la imagen de tu diagrama

vectorial resultante.

12. Un auto es conducido 300km al oeste y luego 70km al norte. Determina la magnitud y dirección del

desplazamiento del auto desde el punto de origen utilizando el método gráfico. Realiza un diagrama

vectorial y escanéalo para anexarlo como imagen. 13. Un corredor hace un recorrido de trote siguiendo la siguiente ruta: 4 km al sur, 5 km al oeste, 2 km al

sur y 1 km al oeste (tal como se muestra en la figura).

a. Elige una escala apropiada y utiliza una regla para realizar el diagrama vectorial. Escanéalo y agrégalo

como imagen.

b. Determina el valor aproximado de la magnitud del vector resultante utilizando el método gráfico.

c. Utilizando el transportador determina el valor aproximado de la dirección del vector resultante.



14. En la figura “A” se tienen tres ángulos diferentes. Para sumarlos se tienen que unir los vectores,

cabeza con cola, como se muestra en la figura “B” (no importa el orden que se siga) para que a través

del método gráfico se puede determinar el vector resultante. El vector resultante representa la suma

de los tres vectores.

a. Utilizando tanto la regla como el transportador, dibuja a escala los vectores dados uniéndolos cabeza con

cola como se muestra en la figura “B”. Escanea y pega la imagen.

b.Determina tanto la dirección como la magnitud del vector resultante.

15. Un automóvil viaja hacia el norte a 100km/hr, y un segundo auto viaja hacia el sur a 100km/hr. ¿Su

velocidad es la misma? Explica. 16. Un barco navega 3000km al oeste y luego 700km hacia el norte. Determina la magnitud y dirección

del desplazamiento del barco desde el punto de origen utilizando el método gráfico. Realiza un

diagrama vectorial. Escanea y pega la imagen. 17. Determina gráficamente el vector resultante de los siguientes tres desplazamientos:

a. 60m, 35° norte del este

b. 10m, norte

c. 20m, este

Ejercicio

Material (sólo para dos de los problemas): Regla Transportador Instrucciones: Contesta las preguntas y ejercicios, de una manera clara y ordenada. Muestra tus procedimientos utilizando el editor de ecuaciones de Word.

1. Define velocidad y rapidez. ¿En qué difieren una de la otra? 2. Define distancia y desplazamiento. ¿En qué difieren una de la otra? 3. Un autobús viaja 40km en una carretera recta que se encuentra a 55° al sur del este. Determina las

componentes este y norte del desplazamiento. 4. Un auto es conducido 180km hacia el este, después da vuelta al norte y avanza 80km. Determina la

magnitud del desplazamiento. 5. Una persona sale de la puerta de un centro comercial para dirigirse a su auto que se encuentra en el

estacionamiento. Camina 200m al Sur, gira 90° a la izquierda y camina otros 80m. Determina la

magnitud del desplazamiento desde la puerta del centro comercial hasta su auto.



6. Un montañista camina 8km en una dirección, y luego gira 60° hacia la derecha y camina otros

7.2km. Determina la magnitud del desplazamiento. 7. Determina la magnitud del desplazamiento resultante al caminar 300m en una dirección, girando

después 90° a la izquierda y caminando luego otros 200m, finalmente girando 50° a la derecha y

caminando 250m. 8. Si Vx= 8.5 unidades y Vy=-4.5 unidades, determina la magnitud y dirección del vector resultante V. 9. Un avión vuela a 250km/hr hacia el sur con respecto al aire. Hay un viento que sopla a 60km/hr

hacia el este con respecto al suelo. Determina la velocidad y dirección (con respecto al este) del

avión con respecto al suelo. 10. Un avión despega del aeropuerto para tomar la siguiente ruta: primero vuela a la ciudad A, localizada

200 km a 30° al norte del este; luego, vuela 300 km a 10° al oeste del norte a la ciudad B; finalmente,

vuela 500 km hacia el oeste hacia la ciudad C. Encuentra la ubicación de la ciudad C relativa al

punto de despegue. 11. Una estación de monitoreo libera un globo que se eleva a una velocidad constante de 15 m/s relativa

al aire, pero hay un viento que sopla a 8m/s hacia el oeste. ¿Cuál es la magnitud y dirección de la

velocidad del globo? 12. Un hombre perdido en un laberinto realiza tres desplazamientos consecutivos de tal forma que

regresa a su posición inicial. El primer desplazamiento es de 9m al oeste y el segundo es 7m al norte.

Determinar la magnitud y dirección del tercer desplazamiento utilizando tanto el método gráfico

como el algebraico. Compara tus resultados. Escanea y pega la imagen del diagrama vectorial que

seguiste en el método gráfico. 13. Caminas 50m al sur y luego 70m al oeste. Determina la magnitud y dirección del desplazamiento

utilizando el método gráfico y el algebraico. Compara tus resultados. Escanea y pega la imagen del

diagrama vectorial que seguiste en el método gráfico. 14. Un auto avanza a 90km al oeste, luego avanza 30km hacia el este. Determina su desplazamiento

total. 15. Un grupo de amigos se va de pesca. Viajan en auto 130km hacia el este, luego 50km hacia el sur

para llegar a su destino. Determina su desplazamiento total. 16. Un escalador comienza su viaje caminando 30km NE desde su campamento. El segundo día camina

20km a 30° al norte del este llegando a su destino final.

a. Determina las componentes del desplazamiento para cada día (para cada vector).

b. Determina las componentes del desplazamiento total del viaje (vector resultante).

c. Determina la magnitud y dirección del desplazamiento total.

17. Un barco sale del puerto y viaja 80 km 30° al norte del oeste para luego navegar 100km 48° al norte

del este. Determina:

a. Las componentes del desplazamiento del barco (vector resultante).

b. La magnitud y dirección del desplazamiento del barco.

18. Un barco de motor navega a 20m/s hacia el noreste con respecto a la corriente de un río que fluye

hacia el norte a una rapidez de 5m/s. Determina la magnitud y la dirección de la velocidad del barco

de motor con respecto a la orilla. 19. Un avión vuela a 180km/hr hacia el norte con respecto al aire. En ese momento el viento sopla a una

velocidad de 50km/hr al noroeste con respecto al suelo. Determina la rapidez y dirección del avión

con respecto al suelo. 20. Un cartero entrega la correspondencia cubriendo la siguiente ruta: camina 7 cuadras al este, 3

cuadras al sur y finalmente camina 5 cuadras al oeste. Determina su desplazamiento total. ¿Cuál es la

distancia que recorre el cartero?



Ejercicio

Instrucciones:

Responde de manera breve las preguntas y resuelve los siguientes ejercicios, de una manera clara y ordenada.

1. Describe la diferencia entre rapidez y velocidad.

2. ¿Puede estar un objeto en movimiento en equilibrio? Explica y da un ejemplo.

3. ¿La fuerza normal que actúa en un objeto es siempre igual que el peso del objeto? Explica y da

un ejemplo.

4. Dos tortugas A y B compiten para llegar primero a la meta (señalada por la bandera en la

figura dada). Si ambas tardan el mismo tiempo, t=120s, en llegar a la meta, determina:

a. La distancia recorrida por cada una de las tortugas.

b. La rapidez de cada una de las tortugas.

c. El desplazamiento para cada una de las tortugas.

d. La velocidad media de cada una de las tortugas.

5. Una patrulla comienza la persecución de un sospechoso

que va en su auto a 70km/hr. La patrulla se traslada a

90km/hr y se encuentra 80m atrás del sospechoso. Determina

el tiempo que le tomará a la patrulla alcanzar al sospechoso.



6. Un auto de carreras se traslada con una rapidez inicial de

200km/hr y después de 3s su rapidez aumenta a 230km/hr.

Determina la aceleración del auto en este intervalo de tiempo.

7. Una de las construcciones más altas en el mundo son las

torres gemelas Petronas localizadas en Kuala Lumpur

Malasia y que miden una altura de aproximadamente 452m.

Determina la posición y la velocidad de un objeto que se

libera desde el reposo en lo alto de estas torres después de 8s.

8. Una pelota de béisbol se lanza verticalmente hacia arriba a

una velocidad de 25m/s. Determina:

a. La altura máxima que alcanza.

b. El tiempo que tarda la pelota en llegar a su punto más alto.

c. El tiempo total que la pelota permanece en el aire hasta

llegar nuevamente a su posición inicial.

9. Si se aplica una fuerza horizontal de 35N para deslizar una caja de madera de 27kg a lo largo

de un piso de material desconocido a una velocidad constante, determina el coeficiente de

fricción cinética entre la caja y el piso.

10. Un trineo de 20kg de masa es deslizado a lo largo de un

terreno plano que está cubierto de nieve. El coeficiente de

fricción estática es de 0.30, y el coeficiente de fricción

cinética es de 0.10. Determina:

a. El peso del trineo.

b. La fuerza que se requiere para que el trineo comience a

moverse.

c. La fuerza que se requiere para mantener al trineo a una

velocidad constante.

d. Una vez en movimiento, ¿qué fuerza se debe aplicar para

acelerar a 1.2m/s2?

11. Determina el desplazamiento de un avión que acelera uniformemente de 60m/s a 80m/s en

7s.

12. En una competencia de 100 metros planos de unas olimpiadas, el

ganador terminó la carrera en 8.5 segundos. Determina la rapidez con la

que corrió.

13. Un auto viaja a una velocidad de 20m/s y acelera durante 5s, en los cuales, recorre 40m.

Determina su aceleración.

14. Un auto deportivo acelera desde el reposo hasta 120km/hr en 6s. Determina su aceleración

promedio.



15. Un auto que va a 70km/hr se encuentra a 80m detrás de un camión que va a 55km/hr.

Determina el tiempo que le tomará al auto alcanzar al camión.

16. Durante un espectáculo de diversiones acuáticas, un delfín da un salto

vertical de una altura de 3 metros. Determina:

a. La velocidad inicial a la que tuvo que haber saltado para lograr esa

altura.

b. El tiempo que le tomó al delfín lograr la altura máxima.

c. El tiempo total que el delfín permaneció en el aire.

17. En una excursión por Australia se tuvo la oportunidad de ver a un

canguro dar un salto de 2 metros. Determina:

a. La rapidez con la que debió de haber despegado para lograr esa altura.

b. El tiempo que el canguro permaneció en el aire.

18. Una piedra cae libremente desde el reposo durante 11 segundos. Determina:

a. La velocidad de la piedra a los 11 segundos de caída.

b. El desplazamiento de la piedra a los 11 segundos de caída.

19. Un objeto se suelta desde lo alto de un risco. El objeto golpea el suelo después de 8

segundos. Determina la altura del risco.

20. Determina la fuerza aplicada a una caja de madera de 30kg para que se deslice en un piso de

madera a una velocidad constante de 1.5m/s.

21. Un objeto de masa de 15kg es deslizado por una superficie con una fuerza horizontal de

80N. La fuerza de fricción es de 13N. Determina la aceleración del objeto.

22. Un trineo de 60N se encuentra en reposo en una superficie horizontal. Se requiere una fuerza

horizontal de 20N para comenzar a deslizar el trineo. Una vez que el trineo se encuentra en

movimiento, sólo se requiere una fuerza de 7N para deslizar al trineo con velocidad constante.

Determina los coeficientes de fricción estática y cinética.

Ejercicio

Instrucciones: Resuelve los siguientes ejercicios de una manera clara y ordenada.

1. Desde lo alto de un castillo un caballero lanza una

flecha horizontalmente a una velocidad de 56m/s. La

flecha impacta en el suelo a una distancia horizontal

(desde la base del castillo) de 310m. Determina la

altura del castillo.



2. La altura de una barranca que da al mar es de

aproximadamente 45m y no es completamente

vertical sino que posee cierta inclinación y el nivel

del mar se aleja aproximadamente 8m de la vertical.

Determina la velocidad horizontal inicial que debe

tener un clavadista para evitar caer sobre las rocas

en el nivel del mar.

3. Una pelota de golf se rueda sobre una mesa con

una rapidez inicial de 0.8m/s hasta que finalmente

llega a la orilla y sale disparada cayendo a una

distancia de 0.5m de la base de la mesa. Determina:

a. El tiempo que tarda en caer la pelota de golf al

suelo.

b. La altura de la mesa.

4. Un atleta que ejecuta un salto de longitud despega

del suelo con un ángulo de 35° sobre la horizontal y

con una rapidez de 10m/s. Determina:

a. El alcance del atleta.

b. La máxima altura a la que se eleva el atleta.

5. En un partido de fútbol un balón es pateado con

una velocidad de 18m/s y con un ángulo de 45°

sobre el césped. Determina:

a. Las componentes de velocidad vertical y

horizontal iniciales.

b. Las componentes de velocidad vertical y

horizontal después de 1.2 segundos de ser pateado.

¿Está subiendo o cayendo?

c. La máxima altura que alcanza el balón.

d. El alcance que logra el balón.

6. Dos bolas de béisbol se lanzan horizontalmente,

una por una persona en un balcón de 2.5m de altura

y otra por otra persona en un balcón a 9m de altura.

La masa de cada bola es la misma (0.14kg) y cada

bola tiene la misma magnitud de velocidad inicial

(3m/s).

a. Determina el tiempo de vuelo para cada una de las

bolas.



b. ¿Qué bola llega más lejos en la horizontal?

Justifica con operaciones matemáticas.

7. Un clavadista salta desde un trampolín de 5m siguiendo una

trayectoria de movimiento horizontal e impacta en el agua a 2m

delante de donde saltó del trampolín. Determina:

a. El tiempo que tarda en llegar al agua.

b. La velocidad inicial del clavadista.

8. Accidentalmente lanzas horizontalmente las llaves de tu

coche a 4m/s desde lo alto de un balcón a 30m de altura.

a. ¿Cuánto tiempo tardan las llaves en caer al suelo?

b. ¿Qué tan lejos de la base del balcón (del edificio) tendrás que

ir a recoger tus llaves?

9. Una flecha se dispara horizontalmente con una velocidad de

30m/s desde una altura de 3m sobre un terreno plano, determina

el alcance de la flecha.

10. Un niño se encuentra jugando con su carrito de juguete

sobre una mesa que tiene una altura de 1.6m de altura. Si el

carrito sale volado desde la orilla de la mesa y éste cae a 0.8m

de la base de la mesa.

a. ¿Cuánto tardará el carrito en caer al suelo?

b. ¿Qué tan rápido salió volando el carrito desde la orilla de la

mesa?

11. Un jugador de béisbol en el jardín izquierdo lanza la pelota

hacia la base en “home”. En el instante en el que la pelota

alcanza su altura máxima, ¿cuál será la dirección de la

velocidad de la pelota, su fuerza neta y su aceleración?

12. Un proyectil es lanzado a una velocidad inicial de 80m/s a un ángulo de 20° sobre la

horizontal. Determina:

a. La componente horizontal de la velocidad inicial.

b. La componente vertical de la velocidad inicial.

c. La altura máxima que alcanza.

d. El tiempo de que le toma alcanzar la altura máxima.

e. El tiempo de vuelo del proyectil.

f. El rango total horizontal, o bien, el alcance horizontal al que logra llegar el proyectil.



13. Un jugador de fútbol patea un balón desde el suelo con una

velocidad inicial de 28m/s, 40° sobre la horizontal. Determina:

a. La altura máxima que alcanza el balón.

b. El tiempo de vuelo del balón.

c. El alcance horizontal al que logra llegar el balón.

14. Un jugador de béisbol lanza un hit con una velocidad

horizontal de 45m/s y una velocidad vertical de 25m/s.

Determina cuál será cada una de éstas velocidades después de

1s.

15. Un jugador de tenis le pega a la pelota con una velocidad

vertical de 10m/s y una velocidad horizontal de 20m/s.

Determina:

a. El tiempo de vuelo de la pelota.

b. El alcance horizontal de la pelota durante su tiempo de vuelo.

16. Un cañón dispara un proyectil hacia un blanco que está a

7km de distancia y a la misma elevación que éste. El oficial

verifica que el proyectil efectivamente dio en el blanco 30s

después del disparo. Determina:

a. La velocidad con la cual sale el proyectil del cañón.

b. El ángulo de inclinación del cañón.

17. Una de las cascadas más altas en el mundo tiene una caída

de agua de alrededor de 900m. Si se ignora la resistencia del

aire, le tomaría al agua alrededor de 10s el caer al cauce del río.

Si el agua de la cascada cae aproximadamente a 40m de la base

de la vertical que forma el barranco, determina a qué velocidad

horizontal cae el agua desde lo alto de la cascada.

Ejercicio




1. Un asiento en el perímetro de una rueda de la fortuna en

una feria experimenta un desplazamiento angular de 40°.

Si el radio de la rueda es de 20m, determina la longitud

del arco descrita por el asiento.

2. Un disco rotando inicialmente a 6rad/s experimenta una aceleración constante de 4rad/s

2 por un intervalo de tiempo de 5s. Determina su desplazamiento angular y su

velocidad angular final

3. Un cable se encuentra enrollado alrededor de un tambor

de 85cm de diámetro. Si un objeto se encuentra amarrado

del cable, determina:

a. El numero de revoluciones que se deben de dar al

tambor para que el objeto se mueva una distancia lineal de

2.5m.

b. El desplazamiento angular.

4. Un punto en la orilla de una rueda grande que tiene un radio de 3m, se mueve a través de un

ángulo de 35°. Determina la longitud del arco descrito por el punto.

5. Un niño repartidor de periódico hace su entrega en

bicicleta y las ruedas tienen un mismo diámetro de 22

pulgadas. Determina:

a. El desplazamiento lineal de la bicicleta si su

desplazamiento angular es igual a una revolución.

b. Su velocidad angular, si le tomó a la rueda girar una

vez en 0.7s.

c. Su velocidad lineal.

6. Hace alrededor de 40 años, un tocadiscos podía

reproducir un disco a 33rpm si el tiempo de duración del

disco era de alrededor de 50min. Determina:

a. Su desplazamiento angular en revoluciones.

b. Su desplazamiento angular en radianes.

c. Su distancia lineal si se rotara y trasladara al mismo

tiempo considerando que su diámetro era de 12 pulgadas.

7. Un motor eléctrico rota a 600rpm. Determina:

a. Su velocidad angular.

b. Su desplazamiento angular después de 5s.



8. Una polea en rotación completa 18 revoluciones en 7s.

Determina su velocidad angular en:

a. Revoluciones por segundo.

b. Revoluciones por minuto.

c. Radianes por segundo.

9. Una cubeta de agua está sostenida por una cuerda que

esta enrollada cierto número de veces alrededor de un

tambor circular que tiene un radio de 20cm. La cubeta

parte del reposo y se levanta hasta una altura de 7m en 4s.

Determina:

a. Las revoluciones dadas por el tambor.

b. La rapidez angular del tambor en rotación.

10. Un tambor circular con un radio de 30cm rota inicialmente a 450rev/min. Después de 60

revoluciones el tambor se detiene. Determina:

a. Su aceleración angular.

b. El tiempo que tarda en detenerse.

11. Una rueda de bicicleta tiene un diámetro de 28

pulgadas. Si la rueda da 30 revoluciones, determina

la distancia lineal que recorre la bicicleta.

12. Si un objeto en movimiento tiene un periodo de 8s. Determina su frecuencia.

13. Una persona sentada en el borde de una plataforma circular con un diámetro de 10 pies se

mueve una distancia lineal de 4 pies. Expresa el desplazamiento angular en radianes, grados y

revoluciones.

14. Una rueda inicialmente rota a 8rev/s y luego experimenta una aceleración angular constante

de 4rad/s2. Determina:

a. Su velocidad angular después de 7s.

b. Las revoluciones que da la rueda en ese tiempo.

15. Un taladro eléctrico realiza 950 revoluciones en

60s. Determina:

a. Su frecuencia en Hz.

b. El tiempo que tarda en dar una revolución.

c. Su velocidad angular en rad/s.



16. Una pelota está amarrada a una cuerda y se hace girar con una velocidad de 5m/s en un

círculo de 0.8m. Determina:

a. Su velocidad angular.

b. Su frecuencia.

c. Su desplazamiento lineal después de 5s.

17. Una rueda con un radio de 30cm parte del reposo y da 5 revoluciones en 6s. Determina:

a. Su velocidad angular en radianes por segundo.

b. La velocidad lineal final de un punto que se encuentra en el borde de la rueda.

c. Su aceleración angular.

d. La aceleración lineal de un punto en el borde de la rueda.

18. Si el abanico de una secadora de cabello gira a

120rpm en su primera velocidad y tarda 3s en

incrementar su velocidad en su segunda velocidad de

160rpm, determina:


b. Las veces que gira en este intervalo de tiempo.

19. Un auto acelera desde el reposo hasta 80km/h en

7s. Si el radio de sus llantas es de 22cm, determina:


b. Su velocidad angular final.

20. Una centrifugadora con radio de 20cm que se

utiliza para separar muestras de sangre puede variar

su velocidad en 8s desde 1000rpm hasta 7000rpm.

Determina:

a. Su velocidad lineal inicial.

b. Su velocidad lineal final.

c. La aceleración tangencial que experimenta.

Ejercicio

Instrucciones:

Resuelve los siguientes ejercicios de una manera clara y ordenada. (Nota: Para algunos

ejercicios requerirás consultar información en Internet).



1. Una modelo tiene una masa de 55kg.

Determina su peso en newtons.

2. ¿Cuál sería la masa de un objeto que pesa 750N?

3. Determina el peso de un gato de 0.4kg en:

a. El planeta Tierra (si la gravedad es de

9.81m/s2).

b. La Luna (si la gravedad es de 1.67m/s2).

4. ¿Alguna vez has observado el

comportamiento de un vaso con café al ir en

un coche? Explica en términos de la primera

Ley de Newton qué sucede con el

comportamiento del café en la siguientes dos

situaciones:

a. Frenando el coche desde un estado de

movimiento.

b. Arrancando el coche desde el reposo.

5. Imagina un lugar en el cosmos lejos de toda influencia de la gravedad y la

fricción. Supón que visitas ese lugar y que arrojas una roca. ¿Qué pasará con la

roca? ¿Acaso se detendrá? ¿Continuará en movimiento? Explica.

6. Una sola fuerza horizontal de 45N actúa sobre un bloque de 15kg. Determina

la magnitud de la aceleración del bloque.

7. Una pelota con una masa de 5kg se acelera a razón de 4m/s2. Determina la

magnitud de la fuerza neta que actúa sobre la pelota.

8. Una fuerza neta de 35N actúa sobre un bloque de madera produciendo una

aceleración de 5m/s2. Determina la masa del bloque.

9. A continuación se muestran diagramas de cuerpo libre para cuatro situaciones

diferentes. Para cada caso, determina la fuerza neta actuando en el objeto.

Caso Diagrama de cuerpo libre Fuerza neta



A

B

C

D

10. Una fuerza de 40N es aplicada para acelerar un objeto hacia la derecha

sobre una superficie con fricción. La fricción que experimenta el objeto



es de 5N. La fuerza de gravedad es de 60N. Con la ayuda del diagrama

dado, y sin tomar en cuenta la resistencia del aire, determina la:

a. Fuerza normal (FN).

b. Fuerza neta (Fneta).

c. Masa (m).

d. Aceleración del objeto (a).

11. Mientras viajas en tu auto un bicho se estrella en el vidrio parabrisas. Este es

un caso en el que aplica la tercera Ley de Newton. El bicho choca con el vidrio y

el vidrio impacta con el bicho. ¿Cuál de las dos fuerzas sería mayor: La fuerza

del bicho en el vidrio o la fuerza del vidrio en el bicho? Explica y justifica

12. ¿Es la masa de un objeto igual que su peso? Explica.

13. Determina si los siguientes argumentos son verdaderos o falsos. Explica cada

uno de ellos.

a. Dos objetos de igual masa tienen el mismo peso.

b. Dos objetos del mismo tamaño tienen la misma masa.

c. Un objeto con más masa experimenta una mayor aceleración debido a la

gravedad de la Tierra.

d. Un objeto con menos masa experimenta una menor fuerza de atracción

gravitatoria.

14. ¿Cómo podrías explicar porqué no cae

una vajilla sobre una mesa si jalas el mantel

rápidamente en términos de las leyes de

Newton?



15. Imagina que estás en el espacio en un

ambiente donde no hay gravedad.

¿Necesitarías alguna fuerza para mover un

objeto? Explica en términos de inercia.

16. Investiga en Internet la aceleración debido a la gravedad para cada uno de los

siguientes planetas:

Planeta Aceleración debido a la gravedad

Júpiter

Tierra

Saturno

17. Determina en qué planeta de los que investigaste previamente pesará más

una persona de 70kg. Muestra los cálculos que seguiste para obtener la respuesta

correcta.

18. Investiga en Internet qué es un dinamómetro.

19. ¿Cuál es la diferencia entre un dinamómetro y una balanza?

20. En un viaje espacial, un grupo de científicos llegan a Júpiter y llevan un

dinamómetro, una balanza y un perro de 8kg. ¿Qué señalarían el dinamómetro y

la balanza respectivamente al medir la masa y el peso de dicho perro? Explica

21. Utiliza la segunda Ley de Newton para llenar la siguiente tabla encontrando

el valor de la incógnita para cada caso.

Caso Fuerza neta (N)

Masa (kg)

Aceleración (m/s2)

a. 10 2

b. 20 2

c. 20 4

d.

2 20

e. 1 20

22. Analizando la tabla anterior, explica.

a. ¿Qué sucede con la aceleración al duplicar

la fuerza neta (como sucede en el caso “a” y

“b”) y la masa permanece constante?

b. ¿Qué sucede con la aceleración al duplicar

la masa (como sucede en el caso “b” y “c”) y

la fuerza neta permanece constante?



c. ¿Qué pasaría entonces con la aceleración

si la fuerza neta se reduce a la mitad?, ¿entre

qué casos se puede ver reflejada esta

situación?

d. ¿Qué pasaría entonces con la fuerza neta

si la masa se reduce a la mitad y la

aceleración permanece constante?, ¿entre

qué casos se puede ver reflejada esta

situación?

e. ¿A qué conclusiones puedes llegar con el

ejercicio anterior con respecto a la relación

entre fuerza neta, masa y aceleración?

f. Ahora bien, si un trineo se acelera a razón

de 3m/s2 y su fuerza neta se duplica mientras

que su masa se triplica, ¿cuál sería la nueva

aceleración del trineo?

23. Un avión tipo jet acelera a 5m/s2. Tiene

dos motores que ejercen una fuerza de

4x105N. Determina la masa del avión.

24. Un objeto de masa de 3kg se encuentra en reposo y es acelerado por una

fuerza de 5N. Determina la velocidad de este objeto después de 8s de

encontrarse en movimiento.

25. Un objeto de 15kg se desliza hacia la derecha y experimenta una fuerza de

fricción que hace que disminuya su velocidad. El coeficiente de fricción entre el

objeto y la superficie es igual a 0.2. Con esta información, la ayuda del diagrama

dado y sin tomar en cuenta la resistencia del aire, determina la:

a. Fuerza de gravedad (Fg).

b. Fuerza normal (FN).

c. Fuerza de fricción (Ff).

d. Fuerza neta (Fneta).

e. Aceleración (a).



26. Analiza la interacción que se muestra a continuación entre los pies “A” y

“C”, y el balón “B”. Los tres objetos interactúan simultáneamente (a un

mismo tiempo). Identifica dos pares de fuerzas de acción-reacción.

Utiliza un diagrama para representar la dirección de las fuerzas. Explica

y justifica en base a las leyes de Newton.

Ejercicio

Instrucciones:

1. Un cofre que pesa 550N se

encuentra en reposo sobre un plano

inclinado de 38° sobre la horizontal.

Determina:

a. La componente de la fuerza del peso paralela al

plano.

b. La componente de la fuerza del peso

perpendicular al plano.

c. El valor de la fuerza normal.

2. Un niño de 37kg en esquís parte del

reposo y baja por una colina con

una pendiente de 35°. El coeficiente

de fricción cinética entre los esquís

y la nieve es de 0.13. Determina:

a. Las componentes “x” y “y” del peso del niño.

b. La magnitud de la fuerza normal.

c. La magnitud de la fuerza de fricción.

d. La magnitud de la aceleración del esquiador.

e. La rapidez del niño 6s después de comenzar el

reposo. (Nota: Utiliza las ecuaciones de movimiento

uniformemente acelerado).



3. Para el problema anterior, ¿cuál sería la magnitud de la aceleración si el

niño baja por una colina con pendiente de 22°?

4. Un atleta compite en la prueba de

lanzamiento de martillo. Si éste

lanza un martillo de 7,100g en un

radio de 1.8m a una velocidad de

15m/s, determina:

a. La aceleración centrípeta del martillo.

b. La fuerza que debe ejercer en el martillo.

5. Un niño de 15kg se encuentra

sentado a 1.2m del centro de un

carrusel que se mueve con una

rapidez de 1.5m/s. Determina:

a. La aceleración centrípeta del niño.

b. La fuerza horizontal neta ejercida sobre el niño.

6. Un auto de carreras se encuentra en una

pista circular de la NASCAR. La masa del

auto es de 955kg y la velocidad del auto es

de 60m/s. La fuerza centrípeta actuando en

el auto es de 7000N, determina el diámetro

de la pista circular NASCAR.

7. Supongamos que en la historia

bíblica de David y Goliat, Goliat se

encontraba a 5m y David aceleró la

piedra hasta una velocidad de 15m/s

y la dirigió hacia Goliat dándole un

golpe mortal en la cabeza.

Determina la fuerza con la que la

piedra impactó a Goliat.

8. El conductor de un auto compacto

aplica los frenos por 3 segundos y

como resultado se ejerce una fuerza

de 5.5x10-3

N para reducir su

velocidad. Determina:

a. El cambio en el momentum (magnitud y dirección

del impulso) del auto.



b. El momentum final del auto.

c. La velocidad final del auto.

9. Una pelota de golf de 44g de masa se

golpea desde el reposo a 35m/s. El palo

está en contacto con la pelota durante

2.4x10-3

s. Determina el impulso impartido

a la pelota de golf.

10. Para el problema anterior determina la fuerza promedio que el palo de golf

ejerce sobre la pelota.

11. Una bolsa de mano que pesa 20N se coloca

sobre un plano inclinado de 23° sobre la horizontal.

Determina:

a. La componente de la fuerza del peso paralela al

plano.

b. La componente de la fuerza del peso

perpendicular al plano.

c. El valor de la fuerza normal.

12. Una llanta de 32kg parte del reposo y se desliza

por una rampa con una pendiente de 31°. El

coeficiente de fricción cinética entre la llanta y el

suelo es de 0.8. Determina:

a. Las componentes “x” y “y” del peso de la llanta.

b. La magnitud de la fuerza normal.

c. La magnitud de la fuerza de fricción.

d. La magnitud de la aceleración de la llanta.

13. Para el problema anterior, determina la rapidez de la llanta 7s después de comenzar el reposo.

(Nota: Utiliza las ecuaciones de movimiento uniformemente acelerado).

14. En la prueba de lanzamiento de martillo una mujer competidora esta a punto de lanzar un

martillo de 4200g. Antes de ser liberado, la competidora mueve el martillo a una magnitud de

velocidad aproximada de 17m/s en una trayectoria circular formando un radio de alrededor de

1.8m. Determina:

a. La aceleración centrípeta del martillo.

b. La fuerza centrípeta que causa el movimiento circular del martillo.



15. Un estudiante de física desea hacer una

recreación de la historia bíblica de David y Goliat y

simula que el “mouse” de su computadora

representa una piedra atada a una cuerda de 0.5m y

la hace girar sobre su cabeza a una velocidad de

6m/s. Si la masa de la piedra es de 250g, determina:

a. La aceleración centrípeta de la piedra.

b. La fuerza centrípeta que experimenta la piedra.

c. La dirección en la que se dirige la fuerza

centrípeta.

16. Una niña de 12kg se encuentra sentada a 0.9m del centro de un juego del parque que se

mueve en trayectoria circular con una rapidez de 0.75m/s. Determina:

a. La aceleración centrípeta de la niña.

b. La fuerza horizontal neta ejercida sobre la niña.

17. Una pequeña esfera de 120g de masa gira en una trayectoria circular de 70cm

de radio con una velocidad angular de 4rad/s. Determina la magnitud de la

fuerza centrípeta que actúa sobre la esfera.

18. Un auto compacto con una masa de

1.2x106g se mueve a razón de 110km/h

hacia el norte. Determina la magnitud y

dirección de su momentum.

19. Para el problema anterior, si un segundo auto de masa igual a 1700kg tiene el

mismo momentum, ¿cuál sería su velocidad?

20. Un auto tiene una masa de 900kg y está viajando a 20m/s. Determina el

cambio en el momento requerido para hacer que su velocidad descienda a 10m/s.

Ejercicio




1. Determina si en la siguiente situación se

cumple con las condiciones para que se

realice un trabajo y decide si se hace o no.

Explica y justifica tu respuesta.

Un niño espera la llegada del transporte escolar y sostiene en la espalda su mochila. ¿Aplica la niña alguna fuerza sobre la mochila? ¿La mochila se mueve en dirección de esa fuerza? Finalmente, ¿se realiza trabajo?

2. Una pelota de 230g cae de una altura de 2.5m. Determina el trabajo realizado

por la fuerza de gravedad sobre la pelota.

3. En un despegue, los motores de un jet de

pasajeros proporcionan una fuerza de

alrededor de 5x106N. Si la pista que

recorre este jet es de 2.3km, determina el

trabajo realizado por los motores.

4. Para el problema anterior, si la distancia que recorre el jet fuera de

1.5km, ¿cuál sería el trabajo realizado?

5. Desde la ventana de un edificio de varios pisos se dejó caer una pelota.

En la caída libre, la fuerza del peso de la pelota, que fue de 0.7N, realizó

un trabajo igual a 26J. Si la altura de cada piso es de aproximadamente

2.8m, determina desde qué piso se dejó caer la pelota.

6. Un auto de alrededor de 800kg incrementa

su velocidad desde 18m/s hasta 43m/s.

Determina:

a. Su energía cinética inicial y final.

b. El trabajo neto del auto para poder acelerar.

7. Un rifle dispara una bala de 4.3g a una velocidad de 940m/s. Determina:

a. La energía cinética de la bala al salir del rifle.

b. El trabajo realizado en la bala si parte del reposo.

c. La fuerza promedio en la bala, si el trabajo realizado fue a lo largo de una distancia de 0.63m.



8. Un elevador con una carga neta de

6.5x103kg se encuentra en el 5° piso a

unos 15m de altura respecto al suelo.

Determina:

a. El cambio de energía potencial si se eleva hasta

el onceavo piso, a 33m.

b. El cambio de energía potencial si desciende del

onceavo piso al primero, a 3m.

9. Una roca de 3kg parte del reposo y pierde

520J de energía potencial al caer por un

acantilado. Determina:

a. La energía cinética que gana la roca al

caer.

b. La velocidad de la roca justo antes de

impactar el suelo.

10. Una caja que pesa 530N se levanta una distancia de 9m por medio de un

cable que se encuentra atado a un motor. Si el trabajo se realiza en 5s, determina

la potencia que desarrolla el motor en watts y kilowatts.

11. Una máquina levanta una caja a una

altura de 2.3m realizando 11kJ de trabajo.

Determina la masa de la caja.

12. Para poder revisar un refrigerador de

130kg un técnico lo mueve 1.2m por el suelo

de la cocina y realizó un trabajo igual a 410J.

Determina si la fuerza que aplicó el técnico

es igual al peso del refrigerador. Explica.

13. De manera que integres los conocimientos adquiridos, para el problema anterior determina:

a. Qué tan grande es el coeficiente de fricción cinética.

b. Si es posible que el técnico pueda comenzar a mover el refrigerador aplicando una fuerza de

300N.



14. Un disco de hockey de 160g se desliza

sobre el hielo y es golpeado por un jugador

que ejerce una fuerza constante de 4.2N a lo

largo de una distancia de 0.15m. Determina:

a. El trabajo que hace el jugador sobre el

disco.

b. El cambio en la energía cinética del disco.

15. Suponiendo que tu corazón bombea

aproximadamente 80g de sangre en cada

latido de un segundo, y que el trabajo en

cada latido se puede aproximar por el trabajo

realizado al levantar esa misma cantidad de

sangre hasta una altura de 1m, determina:

a. El trabajo de tu corazón en cada latido.

b. El trabajo de tu corazón en un día.

c. El trabajo de tu corazón desde el día que

naciste (asumiendo que un año tiene 365

días).

16. Un avión en vuelo ejerce una

fuerza sobre el aire a través de sus

motores y a la vez, los motores

ejercen una fuerza sobre el avión con

un valor de alrededor de 1.35x106N.

Lo anterior permite que el avión

avance sin problema. Si el avión

recorre una distancia de 1.3x105m,

determina el trabajo que realiza el

aire sobre los motores durante el

desplazamiento.

17. Un recolector de basura empuja

un bote de 43kg con una fuerza

horizontal de 6.2N. Si parte del

reposo hasta alcanzar una velocidad

de 1.7m/s, determina:

a. Su energía cinética inicial.

b. Su energía cinética final.

c. El trabajo que el recolector realiza

sobre el bote.

d. El desplazamiento que se produce.

18. Un auto convertible de 1120kg se traslada a 50km/h y al momento de acelerar ejerce una

fuerza neta igual a 2100N hasta alcanzar una velocidad final de 85km/h sin cambiar de dirección.



Determina:

a. El trabajo que realiza.

b. La distancia que recorre antes de lograrlo.

19. Un bloque de hielo de 5kg de masa cae

de un techo de 4m de altura. Ignorando la

resistencia del aire, determina:

a. La energía cinética del hielo al instante en

el que cae al suelo.

b. La velocidad del hielo al instante en el que

cae al suelo.

20. Un atleta levanta unas pesas de 170kg a

una distancia de 2.3m sobre el suelo.

Determina:

a. El trabajo realizado por el atleta al

levantar las pesas.

b. El trabajo realizado por el atleta al

sostener las pesas sobre su cabeza.

c. El trabajo realizado por el atleta al

descender las pesas al suelo.

Ejercicio


1. Determina para los siguientes casos, a qué tipo de equilibrio pertenece: estable, inestable o indiferente.


a. Una esfera que descansa sobre una mesa horizontal. b. Un bastón parado sobre su punta. c. Un péndulo colgado libremente de un hilo.

2. Si el peso del bloque en la siguiente figura es de 80N, determina el valor de la tensión para las cuerdas A y

B.



3. Determina el valor de la tensión en las cuerdas A y B para el arreglo que se muestra en la siguiente figura.

4. Una caja con alimento para pájaros se encuentra sostenida por tres cables como se muestra en la figura.

Determina el valor de la tensión para cada uno de los tres cables.

5. Determina cuál debe ser el valor de las fuerzas A y B en el arreglo mostrado para que éste se encuentre en

equilibrio. Nota: No consideres el peso de la barra.



6. Determina las fuerzas A y B que se ejercen por los dos soportes de la barra, asumiendo que el peso de la

barra es despreciable.

7. Una esfera de 340N se encuentra sostenida de una cuerda que está sujetada por un nudo de otras dos

cuerdas, como se muestra en la figura. Determina el valor de la tensión en las cuerdas A, B y C.

8. Si el peso del bloque en la siguiente figura es de 70N, determina el valor de la tensión para las cuerdas A y

B.



9. Un semáforo con peso igual a 80N se suspende de un cable que está sujetado por otros dos cables que están

sostenidos por un soporte, como se muestra en la figura. Los dos cables forman un ángulo con respecto a la

horizontal del soporte de 26° y 48° respectivamente. Determina la tensión en cada uno de los tres cables.

10. Si en el problema anterior suponemos, que las tensiones T1 y T2 tienen igual magnitud de fuerza de 60N,

determina el ángulo que formarían ahora con la horizontal del soporte.

11. Determina las fuerzas A y B que se ejercen por los dos soportes de la barra, asumiendo que el peso de la

barra es despreciable.



12. Una tabla de 2.5kg sirve como sube y baja para dos niños, como se muestra en la figura. La niña A tiene

una masa de 33kg y se sienta a 1.5m del punto pivote, P (su CG está a 1.5m del pivote). Determina la

distancia “x” a la cual se debe sentar el niño B de 42kg de masa para poder equilibrar el sube y baja. Nota:

Considera que la tabla es uniforme y que está centrada sobre el pivote.

Ejercicio

Instrucciones: Resuelve los siguientes ejercicios de una manera clara y ordenada:

1. Explica, con tus palabras, la diferencia entre hidrostática y aerostática.

2. Investiga un instrumento con el cual se puede medir la densidad. Explica su funcionamiento.

3. Investiga para qué se utiliza un altímetro de un avión.

4. Define el concepto de presión, así como las variables y las diferentes unidades que

intervienen.

5. Explica la diferencia entre peso específico y densidad utilizando un ejemplo.

6. Define presión atmosférica y las unidades del sistema internacional usadas para medirla.

7. Describe las variables involucradas en la presión ejercida por un fluido (agua) sobre un cuerpo

inmerso en dicho fluido.

8. Determina el volumen que ocupan 1300g de

alcohol y cuál es el peso de este volumen.

Considera que la densidad del alcohol es de

790kg/m3.

9. Una caja de 23kg ocupa un volumen de

1.5m3, determina su peso específico.



10. Una sustancia desconocida tiene un volumen

de 3m3 y pesa 100N. Determina su peso

específico y densidad.

11. Si un litro de crema pesa igual que dos litros

de alcohol, determina cuál de estos tendrá un

mayor peso específico. Explica y justifica tu

respuesta.

12. Determina en cuál de las siguientes

situaciones habría una mayor presión: En el

fondo de una bañera de 55cm de profundidad o

en el fondo de una cubeta de 30cm de

profundidad. Explica y justifica tu respuesta.

13. Determina en qué situación un elefante

ejercerá mayor presión sobre el piso: Cuando se

para sobre tres patas o cuando solo se para sobre

una pata. Explica y justifica tu respuesta.

14. Si un tiburón se encuentra sumergido 5m en

el océano, mientras que un delfín se encuentra

sumergido 2m en una piscina llena de agua

dulce, determina en cuál de estos habrá una

menor presión hidrostática. Explica y justifica tu

respuesta.

15. Si se tiene 1.5g de agua y 2.3g de alcohol,

determina cuál de estas sustancias ocupará un

mayor volumen. Explica y justifica tu respuesta.



16. Una bailarina de ballet clásico de 50kg se

para en la punta de sus pies durante una

presentación teniendo un área de contacto con el

piso igual a 20cm2. Determina la presión en

pascales y kilopascales ejercida por el piso sobre

el área de contacto si la bailarina está en reposo.

17. Determina la presión en kilopascales (kPa) y

atmósferas (atm) que produce una columna de

mercurio de 60cm de altura. La densidad del

mercurio es de 13,600kg/m3.

18. Un barril de 20L se utiliza para almacenar

vino. Determina los kilogramos de vino que el

barril puede almacenar si la densidad del vino es

de 1.07g/cm3,

19. Un buzo profesional se encuentran

explorando e investigando en las profundidades

del mar. Determina la presión a la que está

sometido si se encuentra a 40m de profundidad.

20. Una ballena se encuentra sumergida 600m

en el mar, mientras que otra de éstas se

encuentra sumergida a 200m. Determina cuál de

las ballenas anteriores experimentará una mayor

presión hidrostática. Explica.



21. Determina el volumen que ocupan 0.8kg de

benceno y cuál es el peso de este volumen.

Considera que la densidad del benceno es de

880kg/m3.

22. Una sustancia desconocida tiene un volumen

de 3.5m3 y pesa 70N. Determina su peso

específico y densidad.

23. Determina el peso específico para un objeto

de 7.5x104g que ocupa un volumen de 6m

3.

24. Si el peso específico de una tortilla es mayor

que el de un pan, determina qué tendrá mayor

volumen, si un gramo de tortilla o uno de pan.


25. Determina la masa de agua que puede

contener una alberca olímpica con dimensiones

de 15m de ancho, 80m de largo y 2.5m de

profundidad.

26. Una muestra de urea disuelta en agua tiene

un volumen de 200cm3 y una masa de 150g.

Determina la densidad de la solución.



27. Un contenedor con forma cilíndrica tiene 4m

de longitud y 2m de diámetro. En este

contenedor industrial se almacena agua.

Determina los kilogramos de agua que es capaz

de almacenar si la densidad del agua es igual a

1000kg/m3.

28. Una mujer pesa 490N y utiliza unos zapatos

que están en contacto con el suelo en un área de

400cm2. Determina:

a. La presión en kPa que sus zapatos ejercen

sobre el piso.

b. Cómo es que cambia la presión cuando la

mujer se para en un solo pie.

c. La presión si la mujer pone todo su peso en el

tacón de un zapato cuya área es de 2.9cm2.

29. Un contenedor con agua tiene una

profundidad de 6m. Determina :

a. La presión en la base del depósito.

b. La presión 2m bajo la superficie del depósito.

30. Un tubo de ensayo que se encuentra en

posición vertical en una gradilla contiene 2cm

de aceite con densidad igual a 0.81g/cm3 y 4cm

de agua. Determina cuál es la presión en el

fondo del tubo de ensayo.

Ejercicio


1. En la siguiente figura, se pueden observar cinco objetos que se encuentran

dentro de un tanque con agua. Cuatro de estos objetos tienen las siguientes

densidades:

a. 1.7 g/cm3

b. 0.95 g/cm3

c. 1.2 g/cm3

d. 0.6 g/cm3

Ubica la posición de cada uno de los anteriores cuatro objetos, considerando que la densidad del agua es de 1g/cm

3. Nota: No todas las posiciones se tienen

que seleccionar.



2. Una prensa hidráulica, en un taller mecánico, tiene un

pequeño émbolo de sección transversal circular con un radio de

10cm, que al aplicarle fuerza mediante un compresor de aire

esta presión se transmite por un líquido incompresible a otro

émbolo de mayor radio, 45cm. Determina:

a. La fuerza que debe ejercer el aire comprimido para elevar un

auto que pesa 1500kg.

b. La presión de aire que ejerce esta fuerza.

3. Se necesita elevar un auto de 2000kg utilizando una

elevadora hidráulica de plato grande circular de 0.50m de radio

y plato pequeño circular de 0.08m de radio, determina la fuerza

que se requiere ejercer en el émbolo pequeño.

4. Un cuerpo pesa en el aire 2,700N, en agua 1,800N y en alcohol 2,000N. Determina

la densidad del alcohol y del cuerpo.

5. Una bala de cobre (cuya densidad es de 8930kg/m3) tiene un

volumen de 3cm3. Esta bala se coloca en agua de mar (cuya

densidad es de 1025 kg/m3). Determina si la bala flotará o se

hundirá. Explica y justifica tu respuesta.

6. Sobre el émbolo menor de una prensa hidráulica se aplica una fuerza de 30N. Si al hacer esto,

el otro émbolo presenta una fuerza de 800N, determina la relación entre los radios de los

émbolos.

7. Un cuerpo de 50N es sumergido en agua, si su volumen es de 3x10-2

m, determina:

a. El empuje que recibe.

b. Su peso aparente.

8. De acuerdo con el principio de Pascal, ¿qué le sucede a la presión en la parte

superior de un recipiente si disminuye la presión de la parte inferior?



9. Investiga cuál es la densidad de un hielo y explica

cómo es que éste puede flotar en el agua.

10. Determina como fue que Arquímedes le ayudó al rey en su

tiempo a determinar si su corona era o no de oro. Explica y

justifica tu respuesta.

11. Utilizando el principio de Arquímedes, explica cómo un

submarino puede trasladarse a diferentes profundidades y ser

sometido a las variaciones de presión bajo el océano.

12. Determina la magnitud de la fuerza de flotación que actúa

en una boya flotante de masa igual a 2kg.

13. Determina el peso aparente de una roca al sumergirse en el agua si la roca tiene un peso de

50N en el aire y tiene un volumen de 0.006m3.

14. Una prensa hidráulica tiene émbolos de radios con dimensiones de 0.20m y 0.7m

respectivamente. Determina la fuerza que ejercerá el émbolo más grande si sobre el más pequeño

actúa una fuerza de 40N.

15. Un objeto se sumerge en el agua y recibe un empuje de 95N, determina el empuje que éste

experimentaría en éter (cuya densidad es de 736kg/m3) y en ácido sulfúrico (cuya densidad es de

1840kg/m3).



16. Un cubo de aluminio (cuya densidad es de 2700kg/m3)

tiene 5cm de lado. Este cubo se coloca en agua de mar (cuya

densidad es de 1025 kg/m3). Determina si el cubo flotará o se

hundirá. Explica y justifica tu respuesta.

17. El radio del pistón menor de una prensa hidráulica es de 0.06m. Si sobre este pistón se aplica

una fuerza de 80N se observa que en el otro pistón se ejerce una fuerza de 600N. Determina el

radio del pistón mayor.

18. Un baúl de 500N es sumergido en agua, si su volumen es

de 1.5m3, determina;

a. El empuje que recibe.

b. Su peso aparente.

Módulo 1. Medición y vectores

Tema 1. Mediciones en diferentes sistemas de Unidades

1.1 Sistema internacional de Unidades

1.2 Sistema inglés de Unidades

1.3 Factores de conversión de un sistema a otro

Tema 2. Unidades básicas y derivadas, y la notación científica

2.1 Unidades básicas

2.2 Unidades derivadas

2.3 Notación científica

Tema 3. Vectores

3.1 Cantidad Escalar y Cantidad Vectorial

3.2 Características de vectores (magnitud, sentido y dirección)

3.3 Clasificación de los sistemas de vectores

3.4 Suma gráfica de un sistema de vectores

Tema 4. Operaciones con vectores

4.1 Suma de un sistema de vectores por medio de componentes y trigonometría

4.2 Método analítico de descomposición de vectores

Módulo 2. Cinemática. El estudio del movimiento

Tema 5. Movimiento en una dimensión

5.1 Posición, trayectoria, desplazamiento y distancia recorrida

5.2 Velocidad, rapidez, velocidad relativa, velocidad instantánea y media

5.3 Concepto de aceleración y aceleración de la gravedad

5.4 Ecuaciones que describen el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado

5.5 Fricción



Tema 6. Movimiento en dos dimensiones

6.1 Movimiento de proyectiles

6.2 Tiro horizontal

6.3 Tiro parabólico

Tema 7. Movimiento circular

7.1 Movimiento circular

7.2 Posición, desplazamiento y velocidad angular

7.3 Relación entre desplazamiento lineal y angular, velocidad tangencial y angular; y,

aceleración tangencial y angular

Módulo 3. Dinámica, trabajo y energía

Tema 8. Inercia y leyes de Newton

8.1 Conceptos de inercia, masa inercial, diferencia entre masa y peso

8.2 Primera Ley de Newton

8.3 Segunda Ley de Newton

8.4 Tercera Ley de Newton

Tema 9. Fuerzas, dinámica de partículas, impulso y movimiento

9.1 Fuerza Normal, Centrípeta, Centrífuga y de Fricción

9.2 Dinámica de una partícula en plano horizontal, vertical e inclinado

9.3 Conceptos de Impulso y Movimiento

Tema 10. Trabajo y energía

10.1 Concepto de trabajo mecánico y análisis dimensional del mismo

10.2 Concepto de energía mecánica, cinética y potencial, y la relación entre ellas

10.3 Principio de la conservación de energía

10.4 Concepto de potencia

10.5 Potencia en función del trabajo y velocidad constante

Módulo 4. Estática e hidrostática

Tema 11. Conceptos de equilibrio estático

11.1 Conceptos de equilibrio estable, inestable e indiferente

11.2 Concepto de equilibrio traslacional y con

11.3 Concepto de equilibrio rotacional y con

Tema 12. Hidrostática: conceptos de densidad y presión hidrostática

12.1 Concepto de densidad

12.2 Concepto de presión y presión hidrostática

Tema 13. Principios de Arquímedes y Pascal

13.1 Principio de Arquímedes

13.2 Principio de Pascal



Ejercicio

Instrucciones:

1. Resuelve el siguiente ejercicio identificando claramente paso a paso los cambios de

fase que ocurren:

Se tienen 23 kg. de plata sólida a 435 ºC, si se eleva la temperatura hasta 3,800ºC:

a. ¿En qué estado de la materia se encontrará la plata?

b. ¿Cuál sería la cantidad de calor requerida para elevar el material hasta esta

temperatura?

2. Realiza la siguiente actividad:

a. Realiza una investigación sobre los 3 fenómenos que intervienen en la

transferencia de calor (conducción, convección y radiación), explica con tus

palabras el proceso que siguen y da un ejemplo de cada tipo de transferencia.

b. Investiga la temperatura de ebullición de los siguientes materiales, ordénalos

de menor temperatura de ebullición a mayor y explica con tus palabras qué

representa la temperatura de ebullición: mercurio, plomo, hierro, cobre,

aluminio y agua.

c. Se tienen 6 kg. de hierro líquido a 2027°C, ¿cuánto calor se necesita para

solidificar el hierro?

Ejercicio

Instrucciones:

Contesta las siguientes preguntas:

1. Explica con tus palabras la segunda ley de termodinámica.

2. Un sistema cede 87 J de calor y realiza un trabajo de 300 cal, ¿cuál es el cambio de

energía interna en el sistema?

3. ¿Cuál es el trabajo que realiza un sistema si se le suministran 1897 J de calor y hay

un cambio de energía interna de 3000 J?

4. Investiga las principales aplicaciones de las leyes de la termodinámica.

Ejercicio



Instrucciones:


1. Define con tus propias palabras la definición de onda (incluye sus principales

características).

2. Se tiene un resorte colgado de la pared, se le coloca una masa de 5 Kg y se observa

que el resorte se estiro 37 cm. Calcula lo siguiente:

a. La constante de elasticidad del material.

b. Si se le ejerce una fuerza y se estira 23 cm más, ¿cual es la magnitud de esa

fuerza?

3. Se tiene un péndulo simple con una masa de 1 kg, este se encuentra 23 grados con

respecto a la vertical. Resuelve lo siguiente:

a. La fuerza que se ejerce al péndulo.

b. Si se sabe que la longitud del péndulo es de 34 cm, calcula el arco x.

4. Investiga ejemplos en donde se presenta el movimiento ondulatorio en la naturaleza.

5. Investiga algunas aplicaciones de la Ley de Hooke.

6. Un resorte en posición horizontal se estira 8 cm cuando se le aplica una fuerza de 90

N. Se coloca en el extremo del resorte una masa de 1 kg y se estira 3.7 cm desde su

posición de equilibrio. Se suelta la masa y se produce un movimiento armónico

simple. Calcula:

a. La fuerza que ejerce el resorte sobre la masa cuando el sistema comienza a

oscilar.

b. La frecuencia de oscilación.

7. ¿Cuál debe de ser la longitud de un péndulo simple si le toma un segundo en

realizar una vibración completa?

Ejercicio

Instrucciones:


1. Define con tus propias palabras el concepto de sonido, rapidez del sonido e

intensidad.



2. Calcula la velocidad del sonido cuando este se propaga en el agua de mar.

3. Una fuente sonora de potencia de 10 W pasa sobre círculo de radio de 10 cm,

calcula la intensidad del sonido y el nivel de sonido.

4. Define con tus propias palabras el Efecto Doppler.

5. Un estéreo emite una onda sonora de 750 Hz. Una persona se aleja del el estéreo a

11 m/s.

a. ¿Qué frecuencia percibirá el la persona cuando se va alejando?

b. ¿Está dentro del rango audible?

6. Calcula la velocidad del sonido en los siguientes medios:

a. agua

b. madera

c. hidrógeno

7. Una fuente de sonido fija que está en un parque con una temperatura de 25oC tiene

una frecuencia de 600 Hz. Si una persona se acerca hacia fuente a una velocidad de

5 m/s ¿qué frecuencia escuchará?

Ejercicio

Instrucciones:


1. Define con tus propias palabras lo que es la carga eléctrica y la primera ley de la

electroestática.

2. ¿A cuántos electrones equivalen 13 Coulombs?

3. Calcula la magnitud y el signo de una carga Q1 si la fuerza resultante con Q2 es de

repulsión y tiene un valor de 80 N. Q2 es de -7µC y está separada 150 mm de Q1.

4. Realiza una investigación sobre cómo funciona el electroscopio, puedes ayudarte

con dibujos.

5. Da 3 ejemplos de materiales conductores, 3 de aislantes y 3 de semiconductores.

6. Se tienen 3 cargas como se muestra en la figura. Considera los siguientes datos,



calcula la fuerza resultante en y su dirección.

Ejercicio

Instrucciones:

Realiza las siguientes actividades:

1. Define con tus propias palabras lo que es un campo escalar y un campo vectorial.

Recalca su principal diferencia.

2. A partir de la Ley de Coulomb demuestra la ecuación

3. Describe con tus propias palabras la diferencia entre los campos escalares y

vectoriales y da un ejemplo de cada uno.

4. ¿Cuál sería la magnitud del campo eléctrico en un punto a 15 cm de una carga de -

15 µC?

5. Se tienen dos cargas puntuales y separadas 10 cm. una de la otra. Determine el

campo eléctrico en un punto A situado entre las dos cargas a 3 cm de . La carga

es de 3 µC y es de -7 µC.

6. ¿Cuál sería la magnitud y dirección del campo eléctrico en un punto a 120 mm de

una carga de -12µC?

Ejercicio

Instrucciones:


1. Investiga las similitudes entre la energía potencial eléctrica y la mecánica.

2. Explica con tus palabras lo que es el trabajo eléctrico y la energía potencial

eléctrica.

3. Explica con tus palabras lo que es el potencial eléctrico.

4. Deduce la siguiente ecuación a partir de la ecuación de Coulomb



5. Calcula el potencial eléctrico en el punto A de la siguiente figura tomando en cuenta

que Q1=13 µC y Q2=-6 µC.

1. Encuentra la magnitud de la carga Q1 si se sabe que la energía potencial de un

sistema formado por dos cargas es de 7 J y están separadas una distancia de 27 cm.

La carga Q2 es de 5 µC.

2. Una carga Q1 está a 2 cm. de Q2 de su lado izquierdo y el punto B está a 0.5 cm. de

la misma carga. Calcula el potencial en el punto B. Considera Q1=*3µC y Q2=-1µC

Ejercicio

Instrucciones:

Realiza los siguientes ejercicios.

1. Investiga y define con tus palabras lo que es un circuito eléctrico y cada uno de sus

elementos. Dibuja un circuito que tenga todos los elementos (fuente de voltaje,

fuente de corriente, resistencia, capacitor e inductor).

2. Identifica cuántos lazos, mallas y nodos hay en los siguientes circuitos:

a.



b. 3. En el siguiente circuito identifica cuántos lazos, nodos y mallas hay, encuentra la

potencia en cada uno de los elementos e identifica si se suministra o consume.

4. ¿Cuánta carga pasa en un punto de un circuito en 5s. si en un conductor se mantiene

una corriente constante de 12A?

5. Calcula la potencia y determina si se suministra o consume en cada uno de los

elementos del siguiente circuito:

Ejercicio

Instrucciones:


1. Explica con tus palabras qué es la resistividad y qué significa que un material tenga

un valor bajo de resistividad.

2. Explica qué pasa con los voltajes y con las corrientes cuando hay elementos pasivos

conectados en serie y cuando están en paralelo.

3. Encuentra la fórmula para calcular la resistencia equivalente en la siguiente



conexión de resistencias:

4. Calcula el voltaje en la fuente de corriente de 3.5A.

5. ¿Cuál sería el diámetro de un alambre de plata de longitud de 15m. si se crea una

resistencia de 7Ω?

6. Calcula el valor de la resistencia equivalente de la siguiente figura:

7. Calcula el valor de la fuente de voltaje en los siguientes circuitos:



a.

b.

Ejercicio

Instrucciones:


1. Explica con tus propias palabras las Leyes de Kirchhoff.

2. Utilizando la Primera Ley de Kirchhoff encuentra los valores de , , e en el

siguiente circuito.



3. Encuentra el valor de del siguiente circuito donde:

4. Encuentra el valor de en el siguiente circuito y comprueba tu resultado

simulándolo en el programa Solve Elec. Realiza un print screen cuando hayas

resuelto el problema en el software.

Ejercicio

Instrucciones:




1. Define con tus propias palabras el concepto de magnetismo.

2. Investiga y da ejemplos de aplicaciones de la Ley de Ampere que involucren

diferentes simetrías.

3. Realiza una investigación sobre el magnetismo terrestre donde indiques su

comportamiento respecto a los polos.

4. Calcula el radio de una placa circular a través de la cual pasa un flujo magnético de

0.05 Wb. con una densidad de 0.08 T.

5. Utilizando la regla de la mano derecha indica en que dirección va la fuerza

magnética si:

a. La velocidad va en dirección x y el campo magnético se encuentra en

dirección z.

b. La velocidad va en dirección -z y el campo magnético se encuentra en

dirección y.

c. La velocidad va en dirección- x y el campo magnético se encuentra en

dirección y.

6. Un campo magnético vertical de 0.24 T atraviesa una placa rectangular de 12cm. x

7 cm. Encuentra el flujo magnético que atraviesa la placa si ésta se encuentra

inclinada a los siguientes ángulos respecto a vertical:

a. 0°

b. 15°

c. 50°

7. Encuentra la magnitud y dirección de la fuerza magnética de un protón que va en

dirección -y a 2000 m/s. El campo eléctrico tiene dirección +x y una magnitud de

0.33 T.

8. Encuentra la longitud de un alambre que forma un ángulo de 40° con respecto a un

campo magnético de 0.06T. Por el alambre corre una corriente de 6 A. y una fuerza

de 0.0003N.

9. Utilizando la Ley de Ampere, encuentra el valor de la corriente que pasa por un

alambre de 14m. de longitud en un campo eléctrico de 0.009T.

Ejercicio



Instrucciones:


1. Investiga en Biblioteca Digital acerca de las ondas electromagnéticas. Toma en

cuenta sus propiedades y ejemplos. Tu resumen debe tener una extensión de mínimo

una cuartilla. Puedes utilizar dibujos para explicaciones.

2. Realiza una comparación entre las ondas mecánicas y las ondas electromagnéticas,

toma en cuenta sus propiedades y cita algunos ejemplos.

3. Describe con tus propias palabras las 4 Leyes de Maxwell resaltando la relación

entre los conceptos aprendidos en electricidad, y los aprendidos en magnetismo.

4. Investiga las ecuaciones matemáticas de las 4 Leyes de Maxwell y explica con tus

palabras lo que quieren decir.

Ejercicio

Instrucciones:


1. Realiza una investigación sobre relatividad y has un resumen de media cuartilla.

2. Explica con tus propias palabras lo que entiendes sobre los 2 postulados de la teoría

de la relatividad de Einstein y da un ejemplo de cada uno.

3. Calcula la longitud que mide un observador en un cohete que viaja a .9c si la

longitud que mide un observador en la tierra es de es de 2500m. ¿Cuál longitud es

menor? Justifica.

4. Realiza una investigación sobre la Teoría Cuántica y has un resumen de media

cuartilla.

5. Explica con tus palabras la Teoría Cuántica y da algunos ejemplos de aplicaciones.

6. Realiza una tabla comparativa entre la mecánica clásica y la mecánica cuántica.

Módulo 1. Calor y Sonido

Tema 1. Temperatura y calor

1.1 Temperatura y Dilatación

1.2 Calor. Conceptos y aplicaciones



1.3 Transferencia de calor

Tema 2. Termodinámica. Conceptos y leyes

2.1 Termodinámica. Conceptos

2.2 Ley Cero de la termodinámica

2.3 Primera Ley de la Termodinámica

2.4 Segunda Ley de la Termodinámica

Tema 3. Movimiento ondulatorio

3.1 Ondas. Conceptos y características

3.2 Movimiento armónico simple. Ley de Hooke

3.3 El péndulo simple

3.4 Principio de superposición

Tema 4. Sonido

4.1 El sonido. Conceptos y características

4.2 Intensidad del sonido

4.3 Efecto Doppler

Módulo 2. Electricidad

Tema 5. Electroestática. La fuerza eléctrica

5.1 Carga eléctrica. Conceptos

5.2 Ley de Coulomb

Tema 6. Campo eléctrico

6.1 Campo eléctrico. Conceptos y características

6.2 Líneas de campo eléctrico

6.3 Ley de Gauss

Tema 7. Potencial eléctrico

7.1 Energía potencial

7.2 Potencial eléctrico

7.3 Cálculo del potencial eléctrico

Módulo 3. Circuitos Eléctricos

Tema 8. Corrientes eléctricas. Conceptos y aplicaciones

8.1 Circuitos eléctricos. Conceptos y aplicaciones

8.2 Corriente directa y corriente alterna

Tema 9. Resistencias. Ley de Ohm

9.1 Resistencia Eléctrica. Conceptos y cálculos

9.2 Ley de Ohm

Tema 10. Leyes de Kirchhoff

10.1 Circuitos eléctricos. Conceptos y aplicaciones

10.2 Corriente directa y corriente alterna

Módulo 4. Magnetismo y Física Moderna



Tema 11. Magnetismo y ondas electromagnéticas

11.1 Campo magnético. Definiciones y aplicaciones

11.2 Ley de Ampere

Tema 12. Ondas electromagnéticas

12.1 Ondas electromagnéticas. Conceptos

12.2 Ley de Faraday

12.3 Leyes de Maxwell

12.4 Velocidad de la luz

Tema 13. Relatividad

13.1 Relatividad. Conceptos y postulados

13.2 Relación relativista masa y energía

13.3 Teoría cuántica y principio de incertidumbre

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