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Cuestionario de estudio de Física IV – Área II

Alumno (a): _________________________________________________ N. L.: _______________

Profesor: Víctor Manuel Jiménez Romero Fecha: ___________________ Grado: 6°____ Grupo:____ El Cuestionario de estudio no implica que el contenido será igual al examen. El alumno cuenta con su

cuaderno de apuntes, trabajos elaborados y exámenes de periodo, como herramientas para la preparación de sus exámenes finales.

Primer semestre

Unidad I. FLUIDOS

1. Escriba en los espacios vacíos la palabra o frase que asevere el enunciado.

1. Los ___________________ son sustancias capaces de “fluir” y que se adaptan a las formas de los

recipientes que los contienen.

2. La rama de la mecánica aplicada que estudia el comportamiento de los fluidos ya sea en reposo o en

movimiento la constituye la ____________________________________ y la _________________________.

3. La _________________________ es la parte de la mecánica que estudia las características de los fluidos en

reposo.

4. La ________________________ es la parte de la mecánica que estudia las características de los fluidos en

movimiento.

5. La forma natural de un líquido es __________________________, si no está expuesto a la fuerza

gravitacional.

Palabras clave: hidráulica, hidrodinámica, hidrostática, fluido, esférica, mecánica de fluidos.

2. Relacione la columna de ejemplos de características de los fluidos (izquierda) con el nombre de

la característica (derecha), escriba el número dentro del paréntesis.

( ) La miel que se desplaza por la una superficie

inclinada, comparada con el agua.

( ) Un vaso con agua a temperatura ambiente,

el agua que se encuentra en la superficie pasa del

estado líquido a gas.

( ) Los clavados “de panzazo” pueden provocar

lesiones en el abdomen.

( ) Un bote de litro que contiene plomo tiene

mayor materia que un bote de litro que contiene

algodón.

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( ) Las ondas que se producen en un lago

cuando se lanza una piedra.

( ) Permite que los gatos hidráulicos funcionen,

ya que el fluido no se comprime fácilmente.

( ) Las hojas que se encuentran en la parte más

alta de los árboles son suministradas con agua.

( ) La forma de las pompas de agua con jabón

son esféricas.

( ) Cuando se sumerge un globo con aire en

un estanque con agua no pierde su forma.

( ) Cortadoras de acero con chorro de agua.

1. TENSIÓN SUPERFICIAL

2. FUERZAS DE COHESIÓN

3. CAPILARIDAD

4. PRESIÓN (FUERZA APLICADA EN UN ÁREA)

5. DENSIDAD

6. PRESIÓN DE VAPOR

7. PRESIÓN DE UN FLUIDO

8. MÓDULO VOLUMÉTRICO DE ELASTICIDAD

9. PERTURBACIONES EN LA PRESIÓN

10. VISCOSIDAD

3. Para los tres casos que se muestran, lea con mucha atención el párrafo que describe el

fenómeno físico, cuando lo haya comprendido escriba en las líneas del esquema las palabras que

completan la descripción del fenómeno, posteriormente escriba el principio con sus propias

palabras en las líneas marcadas.

1. PRINCIPIO DE BERNOULLI

El efecto de Bernoulli es el que se usa para proporcionar parte de la sustentación que permite a un avión volar.

Si se observan las alas de un avión de perfil se nota que tienen una forma particular, como una gota horizontal

con la parte inferior básicamente plana y la superior convexa o abultada hacia arriba. Esta forma permite usar

el efecto Bernoulli para generar una fuerza o empuje vertical cuando el avión comienza a moverse. Cuando el

aire comienza a fluir y encuentra el borde anterior del ala (o borde de ataque), el flujo se divide en dos. Una

parte continúa sin cambio por debajo del ala, pero otra parte debe pasar por encima del ala. Debido a la forma

del ala el aire que debe pasar por arriba debe recorrer en el mismo tiempo una mayor distancia que el que

pasa por debajo (esto es una exigencia del principio de conservación de la energía aplicado a las moléculas de

aire en movimiento), por lo cual el aire que pasa por arriba debe hacerlo a mayor velocidad que el que pasa

por abajo. El aire ejerce menor presión cuanto más rápido se mueve, por lo que la presión en la parte superior

del ala será menor a la presión en la parte inferior, con lo que se producirá una fuerza neta de arriba hacia

abajo que tenderá a elevar el avión.

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Palabras clave: mayor y menor.

PRINCIPIO DE BERNOULLI, CON TUS PROPIAS PALABRAS:

2. PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES

Los submarinos se rigen por el principio de Arquímedes. Los submarinos se sumergen o flotan en el agua según

aumente o disminuya su peso, pero el volumen no se altera. El submarino necesita de un sistema de tanques

para poder sumergirse y volver a emerger, estos tanques se llaman de inmersión. Para hundirse, los

submarinos aumentan su densidad llenando los tanques de agua marina, y para poder emerger la disminuyen

expulsando el agua y llenado los tanques de aire consiguiendo su flotabilidad.

En la parte inferior de ala el aire recorre una _________________

distancia, por lo que su velocidad es ____________________ y por tanto la

presión es _________________

En la parte superior del ala el aire recorre una _________________

distancia, por lo que su velocidad es ____________________ y por

tanto la presión es _________________

Empuje o fuerza

El submarino

________________ la

densidad al desalojar el

agua de los tanques, por lo

que el agua de mar

________________ el

empuje hacia arriba,

manteniendo el submarino

en la superficie.

El submarino

________________ la

densidad al llenar con agua

de los tanques, por lo que

el agua de mar

________________ el

empuje hacia arriba,

manteniendo el submarino

sumergido.

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Palabras clave: aumenta y disminuye.

PRINCIPIO DE ARQUÍMEDES, CON TUS PROPIAS PALABRAS:

3. PRINCIPIO DE PASCAL

La aplicación más importante de este principio es la prensa hidráulica, ésta consta de dos émbolos de diferente

superficie unidos mediante un líquido, de tal manera que toda presión aplicada en uno de ellos será transmitida

al otro. Se utiliza para obtener grandes fuerzas en el émbolo mayor al hacer fuerzas pequeñas en el menor. La

presión ejercida en el émbolo 1 se transmitirá al émbolo 2, así pues p1 = p2.

Palabras clave: mayor y menor.

PRINCIPIO DE PASCAL, CON TUS PROPIAS PALABRAS:

La presión se mantiene constante dentro de las

paredes del recipiente.

La fuerza F1 es

____________ ya que el área

S1 es también

__________________.

La fuerza F2 es

____________ ya que el área

S2 es también

__________________.

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4. Resuelva los siguientes problemas

1. Un cubo de madera, hecho de roble, de 10 cm de lado tiene una masa de 717 g, ¿cuál es la densidad de

dicho bloque?

2. Sandra tiene una masa de 50 kg y se pone de pie sobre un área de 1 cm2, ¿cuál es la presión sobre el área

en que está parada?

3. Un buzo está sumergido 30 m bajo el nivel del mar, ¿cuál es la presión que experimenta si la densidad del

agua es de 1020 kg/m3? La presión atmosférica a nivel del mar es de 1.013x105 Pa.

4. Un cubo de madera, hecho de roble, de 0.15 m de lado tiene una masa de 1.2 kg, ¿cuál es la densidad de

dicho bloque?

5. Sandra tiene una masa de 60 kg y pisa sobre un área circular de 20 cm de diámetro, ¿cuál es la presión

sobre el área en que está parada?

6. Un buzo está sumergido bajo el nivel del mar, ¿cuál es la profundidad a la que se encuentra si experimenta

una presión de 4.8 atmósferas? El agua en la que está sumergido tiene una densidad de 1020 kg/m3 y 1 atm =

1.013x105 Pa.

Segundo semestre

Unidad II. CALOR Y TEMPERATURA 1. Subraye la respuesta correcta. 1. Se define como la cantidad de energía interna que tiene un cuerpo. a) Calor b) Energía interna c) Temperatura c) Kelvin 2. Se define como la suma de energía potencial y energía cinética que tienen las moléculas y/o átomos de un cuerpo. a) Calor b) Energía interna c) Temperatura c) Kelvin 3. Se define como la transferencia de energía interna de un cuerpo a otro. a) Calor b) Energía interna c) Temperatura c) Kelvin 4. Se le conoce como temperatura absoluta. a) Calor b) Energía interna c) Temperatura c) Kelvin

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5. Es la única unidad que se escribe iniciando con mayúscula. a) Celsius b) Fahrenheit c) Rankine c) Kelvin 6. Si la temperatura es la cantidad de energía interna de un cuerpo, sus unidades son: a) °C, °F, °R o K b) El joule o newton c) El joule c) El newton 7. Si el calor es la transferencia de energía interna de un cuerpo a otro, sus unidades son: a) El joule o caloría b) La candela c) El joule c) El newton 8. Es el proceso por el que se transfiere calor por medio del movimiento real de la masa de un fluido. a) Radiación b) Conducción c) Convección c) Filtración 9. Es el proceso por el que se transfiere energía térmica mediante colisiones de moléculas adyacentes a lo largo de un medio material. El medio en sí no se mueve. a) Radiación b) Conducción c) Convección c) Filtración 10. Es el proceso por el que el calor se transfiere mediante ondas electromagnéticas. a) Radiación b) Conducción c) Convección c) Filtración 2. Responde las siguientes preguntas. 1. ¿Qué es la dilatación térmica? 2. ¿Qué es el coeficiente de dilatación térmica? 3. ¿Qué es el equilibrio térmico? 4. ¿Qué es el calor específico? 5. ¿Qué es el calor latente? 3. Para las leyes que se describen, lea con mucha atención cada una de ellas y cuando la haya comprendido escriba en las líneas del esquema las palabras que completan la descripción del fenómeno. 1. PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA La primera ley de la termodinámica es una afirmación de la ley de la conservación de la energía. Establece que, si una cantidad de calor Q fluye dentro de un sistema, entonces esta energía debe aparecer como un

incremento de la energía interna U del sistema y/o como un trabajo W efectuado por el sistema sobre sus alrededores. La ley se representa por la ecuación: Un proceso isocórico (isovolumétrico) es un proceso térmico donde el volumen se mantiene constante. Cuando una gas experimenta dicho proceso el cambio en el trabajo está dado por:

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y así la primera ley de la termodinámica se representa por: Cualquier calor que fluya dentro del sistema aparece como un incremento en la energía interna del sistema. Un proceso isotérmico es un proceso térmico donde la temperatura se mantiene constante. En el caso de un gas ideal donde los átomos o moléculas constituyentes no interactúan, la energía interna en un proceso isotérmico está dada por: Sin embargo, para muchos otros sistemas esta condición no se cumple. Por ejemplo, U ≠ 0 cuando el hielo se

funde a una temperatura de 0 °C, aun cuando el proceso sea isotérmico.

Para un gas ideal, U = 0 en un cambio isotérmico y por consiguiente la primera ley de la termodinámica está dada por: Un proceso adiabático es aquel en el que no se transfiere calor hacia o desde el sistema. Para este caso, el cambio del calor está dado por: Por consiguiente, en un proceso adiabático, la primera ley de la termodinámica se expresa como: 2. SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA Cuando nos frotamos las manos vigorosamente, el trabajo hecho contra la fricción incrementa la energía interna y ocasiona una elevación de la temperatura. El aire de los alrededores constituye un gran depósito a una temperatura más baja, y la energía térmica se transfiere al aire sin que éste cambie su temperatura de manera considerable. Cuando dejamos de frotarnos, nuestras manos vuelven a su estado original. De acuerdo con la primera ley de la termodinámica, la energía mecánica se ha transformado en calor con una eficiencia del 100%, esto es: Este tipo de transformación puede continuar indefinidamente en tanto se suministre trabajo. Consideremos ahora el proceso inverso. ¿Es posible convertir la energía térmica en trabajo con una eficiencia del 100%? En el ejemplo anterior, ¿es posible capturar todo el calor transferido al aire y hacerlo volver a nuestras manos, provocando que ellas se froten indefinidamente en forma espontánea? En un día de frío invernal, este proceso favorecería a los cazadores de manos frías. Por desgracia, tal proceso no puede ocurrir, aun cuando no infrinja la primera ley. Tampoco es posible recuperar todo el calor perdido al frenar un automóvil con el propósito de que las ruedas empiecen a girar de nuevo.

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Analizando los casos anteriores, la segunda ley de la termodinámica se puede establecer de tres formas: 1. El calor fluye espontáneamente desde un cuerpo con energía hacia un cuerpo con una energía considerablemente , pero no en sentido inverso. 2. Ninguna máquina térmica que trabaja en ciclos continuamente puede cambiar toda su consumida en un útil. 3. Si un sistema experimenta cambios espontáneos, cambiará en tal forma que su entropía o, en el mejor de los casos, permanecerá . Concluyendo, la segunda ley de la termodinámica dice: El construir una máquina que, funcionando de manera continua, no produzca otro efecto que la extracción de calor de una fuente y la realización de una cantidad equivalente de trabajo.

Expresiones y palabras clave: U + W = 0, menor, Q = U, mayor, Q = U + W, constante,

W = PV = 0, trabajo, U = 0, energía, Q = W, Q =0, aumentará e imposible. 4. Resuelva los siguientes problemas con procedimiento. 1. ¿Cuánto calor se requiere para que una pulsera de oro de 150 g eleve su temperatura de 20 a 50 °C? El calor específico del oro es de 0.03 cal/g °C. 2. ¿Cuál es el calor latente de fusión del plomo si para fundir 1000 g se requiere 232 kJ de calor? 3. Una varilla de aluminio decrementó su longitud a 0.99952 m después de disminuir su temperatura de 50 °C a 0 °C. ¿Cuál era su longitud inicial? = 2.4x10-5 °C-1.

4. ¿Cuánto calor se requiere para que una pulsera de oro de 100 g eleve su temperatura de 20 a 37 °C? El calor específico del oro es de 0.03 cal/g °C. 5. ¿Cuál es el calor latente de fusión del plomo si para fundir 10 kg se requiere 232 000 J de calor? 6. Una varilla de aluminio decrementó su longitud a 0.99952 m después de disminuir su temperatura de 20 °C

a 0 °C. ¿Cuál era su longitud inicial? = 2.4x10-5 °C-1. 7. En cada una de las siguientes situaciones, determine el cambio en la energía interna del sistema. A) Un sistema absorbe 500 cal de calor y al mismo tiempo realiza un trabajo de 400J. b) Un sistema absorbe 300 cal mientras sobre él se efectúa un trabajo de 420 J. c) Mil doscientas calorías se eliminan de un gas que se

mantiene a volumen constante. Recuerde que Q = U + W.

Unidad III. ELECTRICIDAD 1. Escriba en los espacios vacíos la palabra o frase que asevere el enunciado.

1. La ley de _________________________ dice que la corriente que circula por un conductor dado es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre sus puntos extremos. 2. La ley de __________________________ dice que la potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de alimentación del circuito y a la intensidad que circule por él.

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3. La ley de ________________________ dice que la circulación de la intensidad del campo magnético en un entorno cerrado es igual a la corriente que lo recorre en ese contorno. 4. La ley de ________________________ dice que el calor que desarrolla una corriente eléctrica al pasar por un conductor es directamente proporcional a la resistencia, al cuadrado de la intensidad de la corriente y el tiempo que dura la corriente. 5. La ley de ________________________dice que la fuerza de atracción o de repulsión entre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Palabras clave: Watt, Coulomb, Ohm, Ampere y Joule. 2. Observa y analiza el siguiente circuito hidráulico

Usando el diagrama anterior y lo analizado en clase, relaciona cada uno de los componentes mostrados con su analogía con los parámetros de un circuito eléctrico, escribe en la línea derecha dicha analogía y posteriormente defina cada parámetro: MOTOR-BOMBA:

FLUJO DE AGUA:

DIFERENCIA DE COTA:

VÁLVULA:

TURBINA:

Definiciones:

1. F.E.M.:

Flujo de agua

Motor-

bomba

Válvula

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2. Corriente eléctrica:

3. Diferencia de potencial (d.d.p.):

4. Resistencia eléctrica:

5. Carga eléctrica:

3. Escribe en el paréntesis una V si el enunciado es verdadero o F si el enunciado es falso. 1. ( ) Se dice que tres resistores están conectados en serie si al conectarlos sólo hay una trayectoria posible. 2. ( ) La resistencia equivalente de los resistores conectados en paralelo es igual a la suma de las resistencias de cada resistor. 3. ( ) La resistencia equivalente de un conjunto de resistores conectados en paralelo es menor que el valor más pequeño de los resistores de dicho conjunto. 4. ( ) La resistencia equivalente de tres resistores iguales conectados en serie es menor que el valor de cualquiera de las resistencias de los tres resistores. 5. ( ) En un circuito serie, la intensidad de corriente eléctrica es igual en todas las partes del circuito. 6. ( ) En un circuito paralelo de resistores, el voltaje total es igual a la suma de los voltajes a través de los resistores individuales. 7. ( ) En las instalaciones eléctricas de las casas, los aparatos electrodomésticos se conectan en paralelo con la línea. 8. ( ) En un circuito conectado en paralelo, la intensidad de corriente eléctrica es igual en todas las partes del circuito. 9. ( ) En un circuito conectado en paralelo, la energía total consumida es igual a la suma de la energía consumida por cada resistor. 10. ( ) La resistencia eléctrica en el Sistema Internacional se mide en Ohm. 4. Subraye la palabra correcta de las que se encuentran entre paréntesis en los siguientes enunciados: 1. Se cree que los (japoneses/chinos) fueron los primeros en dar una aplicación práctica del magnetismo. 2. (Gilbert/Oersted) es considerado el fundador de la ciencia del magnetismo. 3. Magnetismo es la propiedad que posee un cuerpo cuando crea a su alrededor un campo (eléctrico/magnético).

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4. Los imanes son dispositivos que tienen la propiedad de atraer objetos de (hierro/oro). 5. Al acercar un polo norte de un imán a otro polo norte de otro imán, aparece entre ellos una fuerza de (atracción/repulsión). 6. Los imanes (artificiales/naturales) son los que produce el ser humano. 7. Los materiales como el oro y el cobre son materiales (magnéticos/no magnéticos). 8. El movimiento de los electrones (genera/no genera) un campo magnético. 9. Los materiales (ferromagnéticos/diamagnéticos) son fuertemente atraídos por un imán. 10. El agua es un ejemplo de un material (paramagnético/diamagnético). 5. Escriba la definición de los siguientes términos, leyes y conceptos. 1. Campo magnético 2. Inclinación magnética 3. Densidad de flujo magnético 4. Inducción electromagnética 5. Corriente alterna 6. Motor 7. Generador 8. Transformador 9. Corriente eficaz 10. Ley de inducción de Faraday 6. Resuelva los siguientes problemas 1. El siguiente circuito muestra una conexión de tres resistores en serie, con la información mostrada calcula: a) Resistencia total b) V1, V2 y V3

c) La corriente total

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2. Resuelva el anterior ejercicio si los valores de las resistencias son 10 ohms, 20 ohms y 5 ohms, respectivamente. 3. El siguiente circuito muestra una conexión de tres resistores en paralelo, con la información mostrada calcula: a) Resistencia total b) I1, I2 y I3

c) La corriente total 4. Resuelva el anterior ejercicio si los valores de las resistencias son 2 ohms, 10 ohms y 20 ohms, respectivamente. 5. ¿Qué longitud debe tener un alambre de cobre de calibre 18, cuyo diámetro es de 1.02 mm, para que su

resistencia eléctrica sea de 1 ? ρ = 1.72 x10-8 ∙m. 6. Una varilla de plata mide 3 m de largo y 6 mm de diámetro. Calcula su resistencia si la resistividad de la plata es de 1.47x10-8 ∙m.

7. Un conductor rectilíneo lleva una corriente eléctrica de 6 A. Determina la magnitud de la densidad de flujo magnético a 10 cm del conductor, si el conductor se encuentra en el aire. 8. Un conductor rectilíneo lleva una corriente eléctrica de 0.5 A. Determina la magnitud de la densidad de flujo magnético a 5 cm del conductor, si el conductor se encuentra en el aire. 9. Un transformador reductor tiene una bobina primaria con 400 espiras y una bobina secundaria con 20 espiras. Si la bobina primaria está conectada a un voltaje de 120 V, ¿cuál es el voltaje en la bobina secundaria? 10. Un transformador reductor tiene una bobina primaria con 40 espiras y una bobina secundaria con 200 espiras. Si la bobina primaria está conectada a un voltaje de 12 V, ¿cuál es el voltaje en la bobina secundaria?

Unidad IV. ÓPTICA Y ACÚSTICA

1. Resuelva los siguientes problemas con procedimiento. 1. En una determinada onda transversal, la distancia entre do crestas sucesivas es de 1.2 m, y su período, de 0.4 s, ¿con qué rapidez viaja la onda? 2. Una onda sonora viaja a 300 m/s en un gas; si la longitud de onda es de 5 m, ¿cuál es la frecuencia de la onda?

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3. Si la distancia entre dos crestas consecutivas de una onda es de 40 m y el tiempo que se emplea para que ambas pasen por el mismo punto es de 0.1 s, ¿con qué rapidez viaja la onda por dicho medio? 4. ¿Cuál es la rapidez del sonido en el aire a 15 °C? 5. Si una onda sonora viaja a 336 m/s en el aire, ¿cuál es la temperatura del aire? 6. Una explosión ocurre a una distancia de 4 km de una persona, ¿qué tiempo transcurre después de la explosión antes de que la persona la pueda escuchar? La temperatura de esa región es de 20 °C. 7. ¿Cuánto tiempo emplea la luz en recorrer 10 m en el vacío? 8. ¿Cuál es la frecuencia de una onda luminosa que viaja en el vacío y cuya longitud de onda es de 720 nm? 9. ¿Cuál es la frecuencia de una luz violeta que viaja en el vacío y cuya longitud de onda es de 460 nm? 10. Un haz de luz incide en la superficie libre del agua con ángulo incidente de 60°. Determina el ángulo del rayo refractado. 11. Un buzo en una laguna dirige un haz de luz desde el fondo a la superficie libre del agua con un ángulo de incidencia de 40°. Determine el ángulo de refracción.

Unidad V. CINEMÁTICA Y DINÁMICA

1. Responda brevemente a las siguientes preguntas.

1) ¿Qué es jalar o empujar un cuerpo y éste cambia sus condiciones iniciales?

2) ¿Qué es la medida de la cantidad de materia? Equivalentemente a una medida de resistencia que opone un

cuerpo a cambiar su estado de reposo o movimiento.

3) ¿Qué es la fuerza con la que es atraído un cuerpo hacia el centro de la tierra, con una aceleración de 9.81

m/s2?

4) Describe brevemente, ¿qué representa que un cuerpo caiga con una aceleración de 9.81 m/s2?

5) Describe brevemente la primera ley de Newton.

2. Escriba en el paréntesis una v si el enunciado es verdadero o una f si es falso, convierte las falsas en verdaderas, para ello usa la línea inferior.

1. ( ) La distancia es una magnitud escalar.

2. ( ) El vector es un ente matemático.

3. ( ) Dos vectores son iguales cuando tienen igual magnitud y diferente sentido.

4. ( ) Los vectores paralelos tienen la misma dirección, pero no los colineales.

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5. ( ) Los vectores concurrentes forman un ángulo entre sí.

6. ( ) La suma de dos vectores es conmutativa.

7. ( ) El vector 4 �⃗� tiene la misma dirección y sentido de 𝑖.̂

8. ( ) La magnitud de la componente ax de un vector �̂� que forma un ángulo con el eje x se obtiene de:

ax=a sen x.

9. ( ) Los vectores unitarios tienen una magnitud igual a la unidad.

10. ( ) Los vectores concurrentes no tienen el mismo origen y no forman un ángulo entre sí.

3. Subraye la respuesta correcta en las siguientes preguntas de reflexión.

1. Las parejas de interacción:

a) Son iguales en magnitud, opuestas en dirección y actúan sobre el mismo objeto.

b) Son iguales en magnitud, opuestos en dirección y actúan sobre objetos diferentes.

c) Aparecen en un diagrama de cuerpo libre de un objeto dado.

d) Actúan en la misma dirección sobre el mismo objeto.

2. Una fuerza de fricción es:

a) Una fuerza de contacto que actúa paralelamente a las superficies de contacto.

b) Una cantidad escalar, ya que puede actuar en cualquier dirección sobre una superficie.

c) Siempre es proporcional al peso de un objeto.

d) Siempre es igual a la fuerza normal entre los objetos.

3. Su auto no arranca, y usted ha tenido que empujarlo. Aplica una fuerza horizontal de 300 N al auto, pero

éste no se mueva. ¿Qué fuerza es la pareja de interacción de la fuerza de 300 N que usted ejerce?

a) La fuerza de fricción que el camino ejerce sobre el carro.

b) La fuerza que el auto ejerce sobre usted.

c) La fuerza de fricción ejercida sobre usted por el camino.

d) La fuerza normal sobre el auto por el camino.

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4. ¿Qué enunciado describe un cuerpo en desequilibrio traslacional?

a) El vector suma de las fuerzas que actúa sobre el objeto es cero.

b) El objeto debe estar estacionario.

c) El objeto tiene una velocidad constante.

d) La rapidez del objeto es constante.

5. Una mujer se sube a una báscula de baño en un elevador que está inmóvil. La báscula indica 500 N.

Entonces el elevador se mueve hacia abajo con una velocidad constante de 4.5 m/s. ¿Qué indicará la báscula

mientras el elevador desciende a velocidad constante?

a) 100 N

b) 250 N

c) 450 N

d) 500 N

6. Dentro de un sistema determinado, las fuerzas internas:

a) Siempre están equilibradas por las fuerzas externas.

b) Todas suman cero.

c) Sólo pueden determinarse restando las fuerzas externas de la fuerza neta que actúa sobre el sistema.

d) Determinan el movimiento del sistema.

7. Cuando a una fuerza se le llama fuerza “normal”, es:

a) La fuerza que espera comúnmente, dada la disposición de un sistema.

b) Una fuerza que es perpendicular a la superficie de la Tierra en cualquier lugar.

c) Una fuerza que siempre es vertical.

d) Una fuerza de contacto perpendicular a las superficies de contacto entre dos objetos sólidos.

8. ¿Cuál de las siguientes no es una fuerza de largo alcance?

a) La fuerza que hace que las gotas de lluvia caigan al suelo.

b) La fuerza que hace que una brújula señale hacia el norte.

c) La fuerza que una persona ejerce sobre una silla al sentarse en ella.

d) La fuerza que mantiene a la Luna en su trayectoria orbital alrededor de la Tierra.

9. Para hacer que un objeto empiece a moverse sobre una superficie con fricción se requiere:

a) Menos fuerza que para mantenerlo en movimiento sobre la superficie.

b) La misma fuerza que para mantenerlo en movimiento sobre la superficie.

c) Más fuerza que para mantenerlo en movimiento sobre la superficie.

d) Una fuerza igual al peso del objeto.

4. Resuelve los siguientes problemas, el resultado tiene que ir acompañado de las unidades correctas, realiza el análisis dimensional.

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1. Calcula el desplazamiento resultante de los siguientes desplazamientos parciales que se muestran en la

figura.

2. Considera la situación que se presenta en la figura. ¿Qué fuerza resultante se ejerce en cada uno de los

soportes que sostienen a la plataforma?

3. Si el bloque de la figura se suelta, logrará superar la fricción estática y se deslizará rápidamente

descendiendo por el plano. ¿Qué empuje P, dirigido hacia la parte superior del plano inclinado, permitirá

retardar el movimiento descendente hasta que el bloque se mueva con rapidez constante?

4. Calcula la fuerza resultante de las fuerzas ilustradas en la figura.

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5. Considera la situación que se presenta en la figura. ¿Qué fuerza resultante se ejerce en cada uno de los

soportes que sostienen a la plataforma?

6. Si el bloque, de masa igual a 5 kg de la figura, se suelta y logrará superar la fricción estática de 0.25, se

deslizará rápidamente descendiendo por el plano. ¿Qué empuje P, dirigido hacia la parte superior del plano

inclinado, permitirá retardar el movimiento descendente hasta que el bloque se mueva con rapidez constante?

El ángulo de inclinación = 50°.

5. Escriba dentro del paréntesis la letra que confirme el enunciado.

1. ( ) Magnitud que expresa la rapidez de la

variación de la velocidad de un objeto con

relación a la unidad de tiempo. Se representa

con la letra �⃗�.

2. ( ) Movimiento de un cuerpo sometido

únicamente a la fuerza de gravedad.

3. ( ) En este movimiento el móvil además de

desplazarse en línea recta, su velocidad es

constante.

4. ( ) Es un movimiento en línea recta en el que

la aceleración es constante.

5. ( ) Movimiento vertical ascendente en el cual

el móvil parte con una velocidad inicial v0 y cuya

aceleración es la de la gravedad.

6. ( ) Magnitud que expresa la variación de la

velocidad angular por unidad de tiempo.

7. ( ) Componente radial de la aceleración de

una partícula o un objeto que se mueve

siguiendo una circunferencia y se representa

por un vector dirigido hacia el centro de la

circunferencia.

8. ( ) Aceleración que tiene un móvil a lo largo

de la trayectoria que describe; es decir, es la

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medida de cuánto cambia su rapidez con el

tiempo, sin importar si su velocidad cambia de

dirección.

9. ( ) Es el ángulo descrito por un objeto en

movimiento de rotación. Se mide en radianes de

acuerdo al sistema SI.

10. ( ) Ocurre cuando un móvil tiene trayectoria

circular y además recorre ángulos iguales en

tiempos iguales.

a) Aceleración centrípeta

b) Aceleración

c) Movimiento circular uniforme

d) Desplazamiento angular

e) Movimiento rectilíneo uniforme

f) Caída libre

g) Aceleración tangencial

h) Tiro vertical

i) Aceleración angular

j) Movimiento rectilíneo uniforme acelerado

6. Responda brevemente las siguientes preguntas..

1. ¿Oprimir el “acelerador” (pedal del combustible) es la única forma en que el conductor puede hacer que

un automóvil acelere (tal como este término se entiende en física)? Si no es así, ¿qué otra cosa puede

hacer el conductor para dar una aceleración al auto?

2. Dos niños se divierten en un carrusel. Uno está a 2 m del eje de rotación y el otro está a 4 m de dicho

eje. ¿Cuál de los niños tiene mayor:

a) Rapidez lineal: ________________________________.

b) Aceleración: __________________________________.

c) Rapidez angular: ______________________________.

d) Desplazamiento angular: _______________________.

3. Explique por qué el radio de la órbita y la rapidez de un satélite en órbita circular no son

independientes.

4. ¿Es constante la velocidad en el movimiento circular uniforme? ¿Es constante la aceleración? Explique

su respuesta.

7. Resuelva los siguientes problemas.

1. Un barco navega a una velocidad cuya magnitud es de 60 km/h en un río cuya velocidad es de 15 km/h al

norte. Calcula:

a) La velocidad del barco si va en la misma dirección y sentido que la corriente del río.

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b) La velocidad del barco si va en la misma dirección, pero con sentido contrario a la corriente del río.

c) La velocidad del barco al cruzar perpendicularmente el río de una orilla a la otra. Encuentra también la

dirección que llevará el barco.

2. Un objeto es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 29.4 m/s. Calcula:

a) ¿Qué altura habrá subido al primer segundo?

b) ¿Qué magnitud de velocidad llevará al primer segundo?

c) ¿Qué altura máxima alcanzará?

d) ¿Cuánto tiempo tardará en subir?

3. Un jugador batea una pelota con una velocidad inicial de 22 m/s y con un ángulo de 40° con respecto al eje

horizontal. Calcula:

a) La altura máxima alcanzada por la pelota.

b) El alcance horizontal de la pelota.

4. Una hélice gira inicialmente con una velocidad angular cuya magnitud es 10 rad/s y recibe una aceleración

constante cuya magnitud es de 3 rad/s2. Calcula:

a) ¿Cuál será la magnitud de su velocidad angular después de 7 segundos?

b) ¿Cuál será la magnitud de su desplazamiento angular a los 7 segundos?

c) ¿Cuántas revoluciones habrá dado a los 7 segundos?

5. Una piedra cuya masa es de 30 g y está atada por medio de una cuerda, recibe una fuerza centrípeta de 13

N al describir una trayectoria circular con un radio de giro de 85 cm. Determina la magnitud de su velocidad

lineal.

8. Resuelva los siguientes problemas.

1. Anota una V en el paréntesis si el enunciado es verdadero o una F si es falso.

1. ( ) Laura comenta que el desplazamiento que realiza un móvil, por ejemplo un automóvil, es una

magnitud vectorial, ya que corresponde a una distancia medida en una dirección particular entre dos

puntos, el de partida y el de llegada.

2. ( ) Ana señala que si un autobús realiza una curva en la carretera a 60 km/h, durante 10 segundos, su

velocidad será constante durante ese tiempo.

3. ( ) Magdalena dice que cuando un avión vuela a una misma magnitud de velocidad, por ejemplo, 800

km/h y lo hace durante un determinado tiempo y en la misma dirección, su aceleración es igual a cero.

4. ( ) Lucrecia comenta que realmente es posible que en algún lugar del Universo un cuerpo esté en reposo.

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5. ( ) Juan indica que para que un movimiento sea rectilíneo uniformemente acelerado, la velocidad de un

móvil, por ejemplo o la de una camioneta, debe tener incrementos iguales en tiempos iguales.

6. ( ) Pedro dice que una pelota tiene una caída libre si desciende sobre la superficie de la Tierra y sufre la

resistencia originada por el aire o cualquier otra sustancia.

7. ( ) Roberto dice que si se sueltan al mismo tiempo y desde la misma altura una roca pequeña y una roca

grande, la roca grande cae primero al suelo.

8. ( ) Valeria señala que la aceleración gravitacional produce sobre los objetos o cuerpos físicos con caída

libre un movimiento uniformemente acelerado.

9. ( ) Consuelo comenta que para resolver problemas de caída libre se utilizan las mismas ecuaciones del

movimiento rectilíneo uniforme acelerado.

10. ( ) Susana dice que en un tiro vertical, la velocidad del móvil va aumentando lo mismo en cada unidad de

tiempo, hasta alcanzar su altura máxima.