pruebas_2009_2010-edic-marzo2011

7/24/2019 pruebas_2009_2010-edic-marzo2011

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Fsica I-Ingeniera

Coordinacin

Departamento de Fsica

Fsica I-Ingeniera

Problemas de Pruebas Parciales

Edici n, Marzo 2011


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Primer Semestre 2007

1.- Una partcula lleva a cabo dos desplazamientos. El primero tiene una magnitud de 150[cm] y forma unngulo de 0,120 con el eje X positivo. El desplazamiento resultante tiene una magnitud de 140[cm] y se

dirige a un ngulo de 0,35 respecto del eje X positivo. Encuentre la magnitud y direccin del segundo

desplazamiento.

2.- Un automvil que se mueve con aceleracin constante cubre la distancia entre dos puntos que distan entre

s 58,0[m] en 6,20[s]. Su velocidad cuando pasa por el segundo punto es de 15,0

s

m a) Cul es la

velocidad en el primer punto? b) Cul es su aceleracin? c) A qu distancia previa al primer punto estabael automvil en reposo?

3.- Desde lo alto de un edificio un hombre deja caer un objeto A. Dos segundos ms tarde le dispara,

verticalmente hacia abajo, impactndolo justo al tocar suelo. Si la bala sale con una rapidez de 80

sm .

Determine: a) tiempo que transcurre desde que suelta el objeto A, hasta el impacto, b) altura del edificio.

4.- En un MAS con fase inicial 0 , se sabe que cuando la fase es2

rd la partcula se encuentra en i2

m y su aceleracin es

2200s

mi . Determine: a) frecuencia y amplitud, b) posicin cuando

t = 0,8[s] , c) velocidad y aceleracin mximas, d) primer instante en que

2100s

mia

Segundo Semestre 2007

1.- Los vectores ByA

tienen como origen el origen 0 del sistema cartesiano y como extremo los

puntos A(3,4,0) [m] y B(3,4,6)[m] respectivamente. Determine: a) ngulo entre ByA

,

b) proyeccin de B

sobre A

, c) volumen formado por A

, kyi , d) rea del tringulo OAB,

e) vector unitario perpendicular al plano formado por ByA

.

2.- Un avin recorre 420[m] en una pista antes de despegar, parte del reposo, se mueve con aceleracin

constante y est en el aire en 16,0[s]. Cul es su rapidez en

s

mcuando despega?

3.- Se patea un baln verticalmente hacia arriba desde el suelo y una estudiante asomada a una ventana lo ve

subir a 5,00

s

m. La ventana est 15,0[m] sobre el suelo. a) Hasta dnde sube la pelota? , b) Cunto tarda

en alcanzar esa altura?

4.- Una partcula inicia su MAS en X = 25[cm] con rapidez de 25

s

cmy oscila alrededor de su

posicin de equilibrio en X = 0 con un perodo de 1,5[s]. Determine: a) la ecuacin de movimiento,b) la velocidad para t = 2[s], c) primer instante en que la partcula pasa por la posicin de equilibrio.


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1.- El movimiento de una partcula est determinado por las ecuaciones 32 tx ; tty 2 ;

22 tz (coordenadas en [m] t en [s] ). I) Determine la velocidad media y la aceleracin media entre 0

y 3[s]. II) Determine para t = 0 : a) el ngulo entre la aceleracin y la velocidad, b) la componente de laaceleracin en la direccin de la velocidad, c) las magnitudes de las aceleraciones tangencial y normal.

2.- En el instante en que un semforo cambia a luz verde, un automvil arranca con una aceleracin constante

de 2,2

2

s

m. En el mismo instante un camin que viaja a velocidad constante de 9,5

s

m, alcanza y pasa al

automvil. a) A qu distancia del punto de arranque el auto alcanzar al camin?, b) a qu velocidad estviajando el auto en ese instante?

3.- Desde el techo de un edificio se deja caer una pelota. Esta choca con el suelo 1[s] despus de pasar frentea una ventana que se encuentra a 30[m] del suelo. Cul es la altura del edificio?

4.- Una partcula efecta un MAS de perodo 1,00[s]. Sabiendo que en el instante t = 0 su

elongacin es de 0,700[cm] y su velocidad 4,39

s

cm, determine la posicin, velocidad y

aceleracin en el instante t = 0,500[s]


1.- Un automvil recorre 30 km , 30 al este del norte; luego 40 km al noroeste y finalmente 50 km ,

50 al suroeste. Determine: a) la magnitud y direccin del desplazamiento resultante, b) la velocidad mediasi el recorrido completo demor 1,5 [h], c) la rapidez media.

2.- Un automvil est detenido en la luz roja. Cuando la luz cambia a verde el auto acelera uniformemente a

2,5

2

s

m durante 6,0[s] y luego contina con rapidez constante. Cuando el auto comienza a moverse, un

camin que se mueve con rapidez constante de 12

s

m lo pasa. Calcule el tiempo que demora el auto en

alcanzar al camin.

3.- Desde la azotea de un edificio se lanza una bola verticalmente hacia arriba con una velocidad de 24

s

m.

La bola llega al suelo 6,2[s] mas tarde. Determine: a) la altura del edificio, b) la altura mxima alcanzada porla bola, c) la velocidad con que la bola llega al suelo.

4.- Un cuerpo experimenta un MAS, con fase inicial de rd6

5 y perodo 10[s]. Si su rapidez

mxima es de 22

s

m, determine: a) frecuencia angular, b) posicin inicial, c) rapidez cuando la

coordenada es -12[m] , d) primer instante en que la aceleracin es mxima.


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Primer semestre 2009

1.- Dados los puntos A(-1, 2, 3) ; B(2,5 , -3) y C(4, 1, -1). Determine: a) los vectores posicin de los puntos

b) las distancias BCAB, y AC , c) el rea del tringulo ABC, d) el vector unitario perpendicular al

plano ABC.

2.- Una moto parte del reposo y acelera de tal manera que su velocidad aumenta uniformemente a 23,0

s

m

en 6,00 [s]. Despus de haber estado movindose a esa velocidad, el conductor aplica los frenos y la mototoma 60,0[s] en detenerse. Si la distancia que alcanza a recorrer es de 12,0[km], determine el tiempo total ensu recorrido.

3.- Se lanza un objeto hacia abajo desde una altura h. A los tres segundos ha recorrido una distancia igual ah/2 y su rapidez es de 45[m/s]. Determine: a) la rapidez inicial, b) la altura h, c) tiempo que demora enllegar al suelo, d) rapidez con que llega al suelo.

4.- La punta de la aguja de una mquina de coser se mueve con un MAS a lo largo del eje X conuna frecuencia de 2,00[Hz]. En t = 0, sus componentes de posicin y velocidad son 1,10[cm] y

8,50

s

cm. a) Calcule la componente de aceleracin de la aguja en t = 0, b) Determine la ecuacin

de movimiento, c) determine la velocidad en el instante t = 0,125[s]

Segundo semestre 2009

1.- Las ecuaciones paramtricas de una partcula son x(t) = 2 2t , y(t) = 21 t , z(t) = 3t. (x [m] y t [s]).

I) Para t = 2[s]. Encontrar: a) posicin, velocidad y aceleracin, b) ngulo entre la posicin y la velocidad, c)proyeccin de la velocidad sobre la posicin. II) rea de paralelogramo formado por32

ryr

. III) Volumen

formado por ierr 3,2

.

2.- Un automvil entra a un tnel de dos pistas y largo 1920[m] con rapidez de 30[m7s], inmediatamenteaplica los frenos de tal manera que cada segundo su rapidez disminuye en 0,15[m/s]. Dos segundos despusentra al tnel, con igual sentido, un segundo automvil con rapidez de 12[m/s] y acelerando uniformemente.Si los automviles se encuentran justo a la salida del tnel, determine, el tiempo que demor cada uno enatravesar el tnel y la aceleracin del segundo automvil

3.- Una partcula se desplaza con MAS de frecuencia 3 oscilaciones por segundo y amplitud de 5[cm].

Calcule: a) distancia recorrida en un ciclo, b) velocidad mxima e indique el lugar en que ocurre, c)aceleracin mxima e indique el lugar en que ocurre, d) rapidez en el punto X = 4[cm]

4.- Un excursionista ve caer un peasco desde un risco y observa que tarda 1,50[s] en caer el ltimotercio de la distancia hasta el suelo. Qu altura tiene el risco?.


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Primer Semestre 2010.

1. Una persona comienza a caminar a las 5:00 horas con una rapidez contante de 4,0 [Km/h] enla direccin Norte 300Oeste. Se detiene a las 12:00 horas, descansa durante una hora ymedia y reinicia su marcha a razn de 6,0 [km/h] en la direccin Sur 450Este. a) Cul es suposicin, con respecto al punto de partida, a las 18:00 horas?. b) Cul es su velocidad mediadurante todo el recorrido?.

2. Dos automviles A y B separados 30 [m] se mueven en el mismo sentido con velocidades de50 [km/h] y 70 [km/h] respectivamente y aceleraciones de 4,0 y 2,0 [m/s 2] en t = 0.Determine: a) Tiempo en que A alcanza a B. b) distancia recorrida por A hasta el encuentro.c) si B comienza a frenar justo cuando se encuentran hasta detenerse en 10 [s]. Cunto es sudesaceleracin?.

3.

Una roca cae desde un acantilado de 100 [m] de altura. cunto tiempo tarda en caer: a) losprimeros 50,0 [m] y b) los segundos 50,0 [m]?.

4.

En el momento en que se empieza a medir el tiempo una partcula con MAS de frecuencia

[Hz] pasa por la coordenada x = 8,0 [cm] hacia la derecha con rapidez de 12 [cm/s]. si el

punto de equilibrio se encuentra en el origen del sistema determine: a) la ecuacin demovimiento, b) la rapidez en el instante t = 3 [s], c) el primer instante en que la aceleracines mxima.


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RESPUESTAS DE PRIMERAS PRUEBAS - 2007 al 2010


1)

196[m], 345o

2)

a) 3,72[m] ; b) 1,82 [m/s2] ; c) 3,80 [m]3)

a) 2,3 [s] ; b) 26 [m]4)

a) 1,59 [Hz] , 2 [m] ; b) 1,98 [m] ; c) 20 [m/s] , 200 [m/s2]. d) 0,052 [s ]


1)

a) 500; b) [m] ; c) 4 [m3] , d) 15 [m2] , e)

2)

52,5 [m/s]3)

a) 16,3 [m] ; b) 1,83 [s]4)

a) X(t) = 26sen(4,2t+1,3) ; b) [cm/s] ; c) 0,44 [s].


1)

I) [m/s] ; [m/s2]

II) a) 1490; b) ; c) 2,4 [m/s2] , 1,5 [m/s2]2)

a) 82 [m] ; b) 19 [m/s]3)

62 [m]4)

[cm] , [cm/s] , 27,6[cm/s2]


1)

a) 56 [Km] , 230ON ; b) 37 [Km/h], 230ON ; c) 80 [Km/h]2)

15[s]3)

a) 40 [m] ; b) 69 [m] ; c) [m/s]

4)

a) 0,63 [rad/s] ; b) 18 [m] ; c) 21 [m/s] ; d)


1)

a) ; ;

b) 7,4 ; 4,9 ; 6,5 ; c) 16 ; d) 2) 555 [s]

3) a) 15,6 [m/s] ; b) 182 [m] ; c) 4,7 [s] ; d) 61,7 [m/s]4) a) 174 [cm/s2] ; b) X(t) = 1,29sen(4t+1,02) [cm] ; c) [cm/s]


1)

a) [m] ; [m/s] ; [m/s2]

b) 17,40; c) [m/s] , d) 42,9 [m2] e) 21 [m3]2)

80[s] , 78 [s] , 0,32 [m/s2]3)

a) 20 [cm] ; b) 94 [cm/s] en punto de equilibrio. c) 1777 [cm/s2] en los extremos,d) 57 [cm/s]

4)

327 [m]


1) a) 7,1 [km]; NE b) 0,55 [km/h]; NE2)

a) 8,9 [s] , b) 282 [m] , c) 3,7 [m/s2]3) a) 3,19 [s] , b) 1,33 [s].4) x = 10 sen (2t + 0,93) [cm] , b) 16 [cm/s] , c) 0,32 [s].

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