guia final fisica 3

7/24/2019 Guia Final Fisica 3

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GUIA DE ESTUDIO FINAL DE FISICA 3. OPTATIVAQUINTO SEMESTRE.

SUGERENCIAS METODLOGICAS

1. Es recomendable que realices una investigacin considerando el apartadoconceptos y tpicos a revisar con el fin de obtener notas personales sobre lo quees importante estudiar en cada unidad.

2. Es necesario que realices cada una de las actividades comprendidas en losdiferentes temas con el fin que logres los aprendizajes indicados.

3. Al terminar la unidad te solicitamos que realices una actividad integradora, quecomo su nombre lo indica, incluye los diferentes temas tratados a lo largo de launidad. El propsito de esta actividad es que consolides lo aprendido de los

contenidos demostrando su asimilacin mediante la elaboracin de la misma.4. Se sugiere que realices las actividades de auto evaluacin que se presentan alfinal de cada unidad. Es importante que lleves a cabo una reflexin a travs de uncuestionario y valores lo que haz aprendido. En este cuestionario tenemos trestipos de calificadores o indicadores del logro. Con ello buscamos que ests segurode que lo que has aprendido te sirva para tu examen, as que tmate tu tiempo yreflexiona.

Recuerda que el xito en tu examen depende del tiempo que le dediques a responder tu

gua.


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Instruccin:

La gua se contesta en hojas blancas y por separado, preguntas tericas las contestasen computadora o a mano problemas los realzas con lpiz, se entregan da del examensemestral de fsica

Alumnos exentos tambin entregan gua completa.

Contesta las siguientes preguntas

1. Cules son las unidades del SI?2. Qu es una cantidad escalar? Da cinco ejemplos3. Qu es una cantidad vectorial? Da cinco ejemplos4. Cmo se suman las cantidades vectoriales? Describe en mtodo grafico y el

mtodo analtico.5. Cules son los sistemas de referencia ms utilizados para describir las

componentes de una cantidad vectorial?6. Qu es centro de masa?7. Describe un procedimiento para obtener la posicin del centro de masa de una

regla de madera de un metro de longitud.8. Identifica con un punto la posicin donde est el centro de masa de los siguientes

objetos:

9. Identifica si es escalar o vectorial cada una de las cantidades que a continuacinse detallan coloca una cruz en la columna correspondiente:

Cantidad Escalar VectorialAceleracinAceleracin de la gravedad

nguloCantidad de Movimiento o mpetuCorriente elctricaDensidadDesplazamientoEnerga cinticaEnerga trmica


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FuerzaLongitudMasaPosicin del centro de masaPresin

RapidezTemperaturaTiempoTorcaTrabajoVelocidadVelocidad angularVolumen

10. Determina la resultante de los siguientes vectores de desplazamiento utilizandoel mtodo analtico.

V1= 30 m, 75V2= 100 m, -50V3= 50 m, 0V4= 75 m, 270

11. Un peso de 300 Newton es suspendido por medio de dos cuerdas como semuestra en la figura. La tensin en Newton en la cuerda horizontal es:

a) cerob) 210 Nc) 150 Nd) 400 Ne) 300 N

12. Una persona corre al trote 2 km hacia el oeste y despus 6 km hacia el norte.Determine la magnitud y la direccin del desplazamiento resultante.

13. La resultante de dos fuerzas Ay Bes de 400 N a 210. Si la fuerza Aes de 200 Na 270 Cules son la magnitud y la direccin de la fuerza B?

45o

90o

30 0N


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14. Cuatro cuerdas tiran de un argolla aplicando las siguientes fuerzas: 40 N al este,80 N al norte, 70 N al oeste, 20 N al sur. Determina la fuerza resultante sobre laargolla.

Preguntas de opcin mltiple:

1. Comparado con un bloque de hierro slido de 1 kg, un bloque de hierro slido de 2 kgtiene el doble de A. inercia.

B. masa.C. volumen.D. todas las anteriores.E. ninguna de stas.

2. Una roca pesa 30 N sobre la Tierra y una segunda roca pesa 30 N sobre la Luna.Cul de estas dos rocas tiene la mayor masa? A.

la que est sobre la Tierra.B. la que est sobre la Luna.C. tienen la misma masa.D. la informacin es insuficiente.

3. Un objeto es lanzado a lo largo de una trayectoria recta mediante una fuerza. Si seduplicara la fuerza neta, la aceleracin del objeto sera A) la mitad.

B) la misma.C) el doble.D) cuatro veces.E) ninguna de stas.

4. Si la masa de un objeto no cambia, una fuerza neta constante sobre un objetoproducir

A) velocidad constante.B) aceleracin constante.C) aceleracin y velocidad constantes.D) ninguna de stas.

5. Un objeto que sigue una trayectoria recta a rapidez constanteA) tiene una fuerza neta que acta sobre l en la direccin del movimiento.

B) tiene aceleracin cero.C) no tiene fuerzas que acten sobre l.D) ninguna de stas.

6. Se lanza una roca verticalmente al aire. En la parte superior de su trayectoria, suaceleracin en metros sobre segundo al cuadrado es: A) cero.

B) 9.8.


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C) entre 0 y 9.8.D) mayor que 9.8.

7. Un automvil de 2 000 kg experimenta una fuerza de frenado de 10 000 N y derrapa6 segundos hasta detenerse. La rapidez del automvil justo antes de aplicar los frenos

era de A) 1.2 m/s.B) 15 m/s.C) 30 m/s.D) 45 m/s.E) ninguna de stas.

8. Un vehculo que pesa 4 000 N sobre la superficie de la Tierra viaja en el espacioexterior a una rapidez de 200 m/s. La fuerza constante ms pequea que se debeaplicar para detenerlo en 20 segundos es A) 20 N.

B) 40 N.

C) 400 N.D) 4 000 N.E) ms de 4 000 N.

9. Un rifle retrocede al disparar una bala. La rapidez de retroceso del rifle es pequeaporque

A) la fuerza contra el rifle es ms pequea que contra la bala.B) la cantidad de movimiento se concentra sobre todo en la bala.C) el rifle tiene mucha ms masa que la bala.D) la cantidad de movimiento del rifle es ms pequea.

10. Una bala de 4 kg tiene una cantidad de movimiento de 12 kg m/s. Cul es lavelocidad de la bala? A) 3 m/s.

B) 4 m/s.C) 12 m/s.D) 48 m/s.E) ninguna de stas.

11. Cul de las siguientes afirmaciones es vlida para un disco que gira peridicamentealrededor de un eje que pasa por su centro perpendicular al disco?

A) La velocidad angular de cada punto es proporcional de su distancia al ejede giro.

B) La velocidad angular es la misma para cada punto del disco.C) Su aceleracin angular es constante y diferente de cero.D) Su velocidad tangencial es constante.E) Su aceleracin centrpeta es cero


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12. Cul es la magnitud de la velocidad tangencial de un mvil que describe unacircunferencia de 0.2 m de radio en 0.4 s?

A) 2 m/s

B) 1.6 m/sC) m/sD) 0.5 m/s

E) 2 m/s

13. Una persona arroja una pelota horizontalmente con una rapidez de 20m/s, desde loalto de un edificio, y si la piedra cae a 60 m de la base del edificio, cul es la alturadel edificio?

a) 1200 mb) 44.1 mc) 14.7 md) 88.2 me) No es posible realizar el clculo con estos datos

Relaciona las columnas, colocando en la columna de la izquierda la respuestacorrecta.

Parte de la mecnica que se encarga deestudiar el movimiento de los cuerpostomando en cuenta las causas que producendicho movimiento

1. h = gt2/2

Unidad con que se mide la aceleracin2. primera ley de Kepler

Frmula que se utiliza para encontrar lacomponente vertical de un vector 3. Parablica


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Ley que dice que todos los planetas semueven al rededor de Sol siguiendo rbitaselpticas en las cuales el Sol ocupa uno de losfocos

4. Movimiento UniformementeAcelerado (MUA)

Trayectoria que sigue un proyectil al serlanzado con cierto ngulo respecto a lahorizontal

5. Proyectil

Frmula que se utiliza para encontrar lacomponente horizontal de un vector 6. Tercera ley de Kepler

Es el componente horizontal del movimientode un proyectil 7. Fuerza

Esta ley establece que la lnea que une a unplaneta con el Sol cubre en su recorrido reasiguales en tiempos iguales

8. metro

Expresin que se utiliza para calcular el

desplazamiento en cada libre de un cuerpo 9. Direccin

Movimiento de un proyectil que es lanzadodirectamente hacia arriba 10. X = Vt

Objeto cualquiera que es lanzado11. ft/s2

Expresin con la que se calcula eldesplazamiento horizontal en el movimientoparablico

12. Segunda ley de Kepler


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Fenmeno que se presenta cuando se dejacaer un cuerpo desde una determinada alturahacia abajo

13. Vx= Vcos

Unidad con la que se mideel desplazamiento 14. Tiempo

Esta ley establece que la relacin entre elcuadrado del perodo de los planetas, al cubode la distancia promedio que lossepara del Sol es un valor constante

15. Cada libre

Es un ejemplo de cantidad escalar16. Dinmica

Es un ejemplo de cantidad vectorial17.Tiro vertical

Es una de las componentes de una cantidad

vectorial 18. Cero

Valor de la velocidad final (punto de mayoraltura) en el movimiento de tiro vertical 19. Vy= V sen

Movimiento en el cual la velocidad cambia encantidades iguales en intervalos de tiempo

iguales

20. Movimiento RectilneoUniforme (MRU)


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Preguntas abiertas

1. Una pelota rueda por el techo de una casa y cae de una altura de 3 m respecto delsuelo y al hacerlo choca con ste a 5 m de distancia de la pared, Con que rapidezrodaba la pelota?

2. En una prueba de frenado se observa que un coche es detenido en 3s. Cules hansido la aceleracin y la distancia de frenado si la velocidad inicial del automvil era de60 Km/h?

3. Se deja caer una piedra desde un puente a 80 m sobre el nivel del agua. A) Cuntotiempo permanece la piedra en el aire?, B) Con que velocidad golpea la piedra elagua?

4. La longitud de una libreta es 234.5 mm y su anchura es 158.4 mm. Exprese al reasuperficial de la libreta en metros cuadrados.

5. Una fuerza descendente de 200 N acta en forma simultnea con una fuerza de 500N dirigida hacia la izquierda. Aplique el mtodo del polgono para encontrar la fuerzaresultante.

6. El martillo de la figura 3-25 aplica una fuerza de 260 N en un ngulo de 15 conrespecto a la vertical. Cul es la componente ascendente de la fuerza ejercida sobreel clavo?

7. Una sola cadena sostiene una polea que pesa 40 N. Entonces se conectan dos pesas

idnticas de 80 N con una cuerda que pasa por la polea. Cul es la tensin en lacadena que sostiene todo el conjunto? Cul es la tensin en cada una de lascuerdas?

8. Un estibador se ha dado cuenta de que se requiere una fuerza horizontal de 60 lbpara arrastrar una caja de 150 lb con rapidez constante sobre una plataforma decarga. Cul es el coeficiente de friccin cintica?

9. Considere la barra ligera sostenida como indica la figura 5-18 Cules son las fuerzasque ejercen los soportes A y B?

10. Una esfera de 40 N y una esfera de 12 N estn conectadas por una varilla ligera de200 mm de longitud. A qu distancia del punto medio de la esfera de 40 N est elcentro de gravedad?


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Preguntas abiertas

1. Un taladro de dentista est en reposo y comienza a girar. Al cabo de 3.20 s deaceleracin constante, el taladro gira a razn de 2.51 x 10 4rev/min. (a)Determine laaceleracin angular del taladro. (b).Determine el ngulo (en radianes) que el taladro

recorre durante este perodo.

2. La tornamesa de un tocadisco gira inicialmente a 33 rev/min y tarda 20 s endetenerse. (a) Cul es la aceleracin angular de la tornamesa, suponiendo que esuniforme? (b) Cuntas revoluciones efecta la tornamesa antes de detenerse? (c)Si el radio de la tornamesa es de 0.14 m. Cul es la rapidez lineal inicial de uninsecto montado en el borde?

3. Se ha sugerido la colocacin de cilindros rotatorios de unos 16 Km de largoy 8 Km de dimetro para establecer colonias en ellos. Cul debe ser la velocidadangular de un cilindro de este tipo para que la aceleracin centrpeta en su

superficie sea igual a la gravedad terrestre?

4. Se coloca una muestra de sangre en una centrfuga de 15.0 cm de radio, La masade un glbulo rojo es de 3.0 x 10 -16 kg, y la magnitud de la fuerza necesaria paraque se sedimente el plasma es de 4.0 x 10-11N. A cuntas revoluciones porminuto debe operar la centrfuga?

Preguntas abiertas

1. Cul es la magnitud de la velocidad angular, del segundero de un reloj? Cul

es la direccin de cuando esta viendo el reloj de mano verticalmente? Cul es laaceleracin angular, , de un segundero?

2. Un disco gira en sentido contrario a las manecillas del reloj en un plano xy. Cul es

la direccin de la velocidad angular ? Cul es la direccin de la aceleracin angular

si la velocidad angular esta decreciendo con el tiempo?

3. Las expresiones cinemticas para son vlidas cuando el desplazamiento

es medido en grados en lugar de radianes?

4. Un tornamesa gira a una razn de 45 rev/min. Cul es la magnitud de su velocidad

angular en rad/s? Cul es su aceleracin angular?

5. Cuando un disco de radio Rgira alrededor de un eje fijo, todos los puntos sobre el

disco tienen la misma velocidad angular? Todos tienen la misma velocidad lineal? Si


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la velocidad angular es constante e igual describa las velocidades lineales y las

aceleraciones lineales de los puntos r=0, r=R/2, y r=R.

Preguntas de opcin mltiple:

1. Se aplica un momento de torsin constante a un objeto. Definitivamente, uno delos conceptos siguientes no es constante. Se trata de:

a. Aceleracin angular del objetob. Velocidad angular del objetoc. Momento de inercia del objetod. Centro de masa del objeto

2. Un cuerpo rgido es aquel en el que:a. Sus molculas se mueven de forma desordenada.

b. Sus molculas mantienen, en promedio, una distancia constante, pero susposiciones relativas no son fijas.c. Sus molculas mantienen distancias y posiciones relativas fijas.d. Sus molculas mantienen posiciones relativas fijas, pero sus distancias

cambian.e. Sus molculas varan en nmero dependiendo del movimiento del objeto.

3. Una propiedad de los cuerpos en movimiento de rotacin, equivalente a la masaes:

a. La masa inercial.b. La masa gravitacional.c. El mpetu lineal.d. El momento de inercia.e. La aceleracin.

4. La dificultad que presenta un objeto para modificar su estado de rotacin sedenomina:

a. Energa cintica rotacional.b. Momento angular.c. Torca.

d. Inercia rotacional.e. Aceleracin angular.

5. Un cuerpo rgido que se desplaza, rodando, sobre una superficie horizontalmanifiesta las formas de energa:

a. Solo cintica de traslacin.b. Solo cintica de rotacin.


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c. Solo potencial.d. Potencial y cintica de traslacin.e. Cintica de rotacin y traslacin.

6. Un patinador puede pasar de un giro lento a uno rpido, simplemente encogiendo

sus brazos, debido a:a. Que mantiene constante su aceleracin centrpeta.b. Que mantiene constante su aceleracin angular.c. Que mantiene constante su energa cintica de rotacin.d. Que mantiene constante su momento de inercia.e. Que mantiene constante su energa potencial.

7. Por un plano inclinado se permite que rueden, sin resbalar, dos objetos de lamisma masa pero de forma diferente, uno es una esfera y otro un cilindro,entonces:

a. Los dos llegan al mismo tiempo a la base del plano.b. Llega primero el cilindro.c. Llega primero la esfera.d. No es posible predecir cul de los dos llega primero.e. El que llega primero es al azar.

8. Una varilla de 7 m de largo est colocada sobre un pivote situado a 2 m delextremo izquierdo. Una fuerza descendiente de 200 N en el extremo derecho. aqu distancia del pivote se puede aplicar una fuerza ascendente de 300 N paraproducir equilibrio rotacional? No considere el peso de la varilla

a. 1.0 m

b. 2.0 mc. 3.0 md. 4.0 me. ninguna de las respuestas anteriores es correcta

9. Un disco horizontal con un momento de inercia I1gira con velocidad angular entorno a un eje mecnico vertical sin friccin. Un segundo disco horizontal, cuyomomento de inercia es I2y que inicialmente no est girando, cae sobre el primero.Debido a que las superficies son rugosas, con el tiempo los dos discos alcanzan

la misma velocidad angular. La razn es: a. I1/I2

b. I2/I1c. I1/(I1+I2)d. I2/(I1+I2)e. ninguna de las respuestas anteriores es correcta


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6. Cul debe de ser la velocidad angular de un cilindro slido que rueda en el suelo alpie de una colina de tal que pueda rodar hasta la cima de la colina si esta tiene 10metros de largo y 3 metros de altura?. La masa del cilindro es de 2 kg y si radio es de0.400 metros.

a. 15.7 rad/s

b. 27.1 rad /sc. 19.2 rad/sd. 28.6 rad/se. ninguna de las respuestas anteriores es correcta

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