Tabla de contenido

INTRODUCCIÓN.............................................................................................................2

EJERCICIOS ESCOGIDOS.............................................................................................3

Tema 1: Física y medición (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))...........................................................................................................................3

Tema 2: Movimiento en una dimensión (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))..........................................................................................................4

Subtema 3: Vectores (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008)) 7

Tema 4: Movimiento en dos dimensiones (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))......................................................................................................8

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))...................................................................................................................10

Subtema 5: Movimiento circular (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))...................................................................................................................11

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..............................................................................13

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INTRODUCCIÓN

El presente trabajo tiene como propósito dar la solución a los diferentes problemas

planteados de la unidad número 1 (1).

2

EJERCICIOS ESCOGIDOS

Tema 1: Física y medición (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

2. Una importante compañía automotriz muestra un molde de su primer automóvil,

hecho de 9.35 kg de hierro. Para celebrar sus 100 años en el negocio, un

trabajador fundirá el molde en oro a partir del original. ¿Qué masa de oro se

necesita para hacer el nuevo modelo?

Datos Registrados

1 “Densidad de hierro = 7,87 g/cm³

Densidad del oro = 19,32 g/cm³”

9,35 kg = 9350 g

Calculando el volumen del molde.

Volumen = masa / densidad

V = 9350 g / 7,87 g/cm³

V = 1188 cm³

Teniendo el volumen del molde, se calcula la masa del oro.

Masa = densidad * volumen

1 Lenntech B.V – “s.f” http://www.lenntech.es/tabla-peiodica/densidad.htm

3

M = 19,32 g/cm³ * 1,188 cm³

M = 22953,24 g

Pasamos de gramos a kilogramos

kg= g1000.0

kg=22953,241000.0

Kg = 22,95 kg

R: / Masa de oro se necesita para hacer el nuevo modelo de 22,95 kg.

Tema 2: Movimiento en una dimensión (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

10.Una liebre y una tortuga compiten en una carrera en una ruta de 1.00 km de

largo. La tortuga pasó a paso continuo y de manera estable a su máxima rapidez

de 0.200 m/s se dirige hacia la línea de meta. La liebre corre a su máxima

rapidez de 8.00 m/s hacia la meta durante 0.800 km y luego se detiene para

fastidiar a la tortuga. ¿Cuán cerca de la meta la liebre puede dejar que se

acerque la tortuga antes de reanudar la carrera, que gana la tortuga en un final

de fotografía? Suponga que ambos animales, cuando se mueven, lo hacen de

manera constante a su respectiva rapidez máxima

Formulas:

Velocidad = v

Tiempo = t

Distancia = d

4

Velocidad

v=d / t

Distancia

d=v∗t

Tiempo

t=d / v

Datos:

La ruta es de 1.00 km de largo ≈ 1 km

1 km = 1000 m

La liebre

Va a una velocidad de 8.00 m/s ≈ 8 m/s

Se detiene a 0.800 km antes de llegar a la meta para fastidiar a la tortuga

Pasamos de kilómetros a metros

1000 m * ?km = Metros

1000 m * 0.800 km = 800 m

t=d / v

t=800m /8

t=100Segudos

1000 metros

200 metros800 metros

5

Tiempo transcurrido de la liebre al pasar 800 metros = 100 segundos

La tortuga

Va a una velocidad de 0.200 m/s ≈ 0.2 m/s

d=v∗t

d=0.2∗100

d=20metros

Tiempo en que la liebre tarda en recorrer los 200 m

t=d / v

t=200m /8

t=25Segudos

Tiempo en que tarda la liebre en recorrer la ruta.

800 metros son recorridos en 100 segundos y 200 metros en 25

segundos, es decir que la liebre tarda en recorrer la ruta en 125

segundos.

Distancia que recorre la tortuga en 25 segundos

d=v∗t

d=0.2∗25

d=5metros

Tiempo en que tarda la tortuga en recorrer la ruta.

6

800 metros son recorridos en 4000 segundos (t=d/v) y 200 metros en

1000 segundos (t=d/v), es decir que la tortuga tarda en recorrer la ruta en

5000 segundos.

La distancia a la que deja la liebre acercarse a la tortuga antes de

reanudar la carrera es de:

d 1/v 1=d 2/v 2

200 /8=d 2/0.2

200 /8=25

d 2=v∗t

d 2=0.2∗25

d 2=5

5 metros aproximadamente.

Subtema 3: Vectores (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

13.Las coordenadas polares de un punto son r = 4.20 m y θ = 210°. ¿Cuáles son

las coordenadas cartesianas de este punto?

Datos Registrados

r = 4.20 m

θ = 210°

Fórmulas las cuales servirán para convertir de coordenadas polares (r, θ) a

cartesianas (x, y).

x = r × cos (θ)

7

y = r × sin (θ)

Hallando la X.

cos (210° )=x /4.20m

x=4.20x 4.20 x cos (210° )=−0,8660

x=4.20x (−0,8660)

x=3,6372metros

Hallando la Y.

Sen (210° )= y /4.20m

y=4.20 x Sen (210° )=4.20 x (−0,5)

y=4.20 x (−0,5)

y=2,1metros

Coordenadas cartesianas

(−3.6372 ,2.1)

Tema 4: Movimiento en dos dimensiones (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

21.Un automóvil viaja hacia el este con una rapidez de 50.0 km/h. Gotas de lluvia

caen con una rapidez constante en vertical respecto de la Tierra. Las trazas de

la lluvia en las ventanas laterales del automóvil forman un ángulo de 60.0° con la

vertical. Encuentre la velocidad de la lluvia en relación con a) el automóvil y b) la

Tierra.

c.a = Cateto adyacente = velocidad de la lluvia con respecto a la tierra.

8

c.o = Cateto opuesto = 50,0 km/h

h= hipotenusa = 60,0°

tanQ= cateto opuestocatetoadyacente

tan60 ,0 °=50,0km /h?

c.a = 50,0km /htan 60,0°

=28,9km /h

La velocidad de la lluvia en relación a la tierra es de 28,9 km/h

SenQ= catetoopuestohipotenusa

Sen60.0 °=50,0km /h?

h=50,0km /hsen60,0 °

h=57,7km /h

La velocidad de la lluvia en relación al automóvil es de 57,7 km/h

9

Tema 5: Leyes del movimiento (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

23.La distancia entre dos postes de teléfono es de 50.0 m. Cuando un ave de 1.00

kg se posa sobre el alambre del teléfono a la mitad entre los postes, el alambre

se comba 0.200 m. Dibuje un diagrama de cuerpo libre del ave. ¿Cuánta tensión

produce el ave en el alambre? Ignore el peso del alambre.

Para comenzar con la solución del problema lo primero que primero

hacemos es encontrar los ángulos que no conocemos aplicando

tangente.

tanθ= catetoopuestocatetoadyacente

tanθ=0,2025

=0,008

tanθ=0,008

Aplicando tan−1 en ambos lados

tan−1 tan θ=tan−1(0,008)

θ=tan−1(0,008)

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θ=0,45 °

Aplicación de la primera ley de Newton

ΣFy=0

ΣFy=Ty+Ty−W=0

Ty=Tsen0,45°

W=m∗g=q∗9,8=9,8N

Tsen0,45+Tsen0,45−W=0

2T Sen0,45=W=9,8

T= 9,82Sen0,45

= 9,8

1,6∗10−2=612,88

T ≈613N

Subtema 5: Movimiento circular (Problemas tomados del libro de (Serway & Jewett Jr., 2008))

30. Un halcón vuela en un arco horizontal de 12.0 m de radio con una rapidez

constante de 4.00 m/s.

a) Encuentre su aceleración centrípeta.

Datos recolectados

r=12m

v=4m /s

11

Formula

ac=V 2

r

ac=(4m / s)2

12m=1,33m /s ²

ac=1,33m / s ²

b) El halcón continúa volando a lo largo del mismo arco horizontal pero aumenta su

rapidez en una proporción de 1.20 m/s2. Encuentre la aceleración (magnitud y

dirección) bajo estas condiciones.

aT=Aceleracióntangencial=1,2m / s2

aT=√ac2+¿at 2¿

aT=√(1.33)2+¿(1.2)2 ¿

aT=√(1.33)2+¿(1.2)2 ¿

aT=√1.7689+1.44

aT=√3,2089

aT=1.79m / s2

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Lenntech B.V – “Sin fecha” tomado del sitio web: http://www.lenntech.es/tabla-peiodica/densidad.htm

Serway, R. A., & Jewett Jr., J. W. (2008). Física para ciencias e ingenierías Vol. 1 (p. 723). ” tomado de: http://unad.libricentro.com/libro.php?libroId=323#