Temas Selectos de Física: Ejercicios y Preguntas, Cheat Sheet of Hospitality and Tourism

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TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA

LABORATORIO DE LA MECANICA Y EL ENTORNO ENERO - JUNIO 2024

REALIZAR EL LABORATORIO PARA PRESENTAR EL EXAMEN DE

REGULARIZACION

EL LABORATORIO SE DESARROLLA A MANO EN HOJAS DE MAQUINA Y CON PORTADA SE ENTREGA

EN UN LEGAJO TAMAÑO CARTA GRACIAS

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA Edición del libro: mayo 2023 Etapa 1 Análisis de conceptos Contesta las siguientes preguntas y explica tus respuestas.

1. Observando el movimiento de un jugador de futbol se demostró que durante el partido recorrió, aproximadamente, 13 km. ¿Cómo nombrar la magnitud recorrida: módulo del desplazamiento o camino recorrido?

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2. Un navegante, al determinar la posición del barco por la mañana, descubrió que se encontraba en un punto distante 100 m al sur del punto en el cual estaba la noche anterior. ¿Qué expresa este número: el valor del desplazamiento o la longitud de la trayectoria?

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3. Un chofer de taxi, al concluir su trabajo, observó que el contador de kilómetros de su auto indicaba un aumento de 300 km con respecto al día anterior. ¿Qué representa este aumento: la longitud de la trayectoria o el módulo de desplazamiento?

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4. Una persona se encuentra en el interior de un automóvil cuyo velocímetro indica 90 km/h. ¿Con qué velocidad esta persona observaría… a) …un automóvil que viaja a su lado en el mismo sentido a 90 km/h?

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   b) …un poste situado en la acera de la calle?

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5. ¿Qué registra el velocímetro de un automóvil: una cantidad vectorial o escalar?

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12. Moy manejó su automóvil alrededor de la manzana a velocidad constante. ¿El enunciado es verdadero o falso?

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13. ¿Puede la velocidad de un objeto estar alguna vez en dirección diferente de la dirección de su aceleración?

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14. ¿Puede un objeto tener rapidez constante y, sin embargo, tener velocidad variable?

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15. ¿Puede un objeto tener rapidez constante y, sin embargo, tener velocidad constante?

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16. Si la velocidad de una partícula es diferente de cero, ¿puede ser que su aceleración sea igual a cero?

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17. Si la velocidad de una partícula es cero, ¿puede ser que su aceleración sea igual a cero?

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18. Si un automóvil está viajando hacia el norte, ¿puede ser que su aceleración sea hacia el sur?

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19. Si la gráfica de posición contra tiempo para un objeto muestra una pendiente cuyo valor es igual a cero, ¿qué representa dicha pendiente? ¿Cómo describiríamos el movimiento de este cuerpo?

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20. ¿Qué indica la pendiente de una gráfica de velocidad contra tiempo?

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21. ¿Qué cantidad representa el área bajo la gráfica velocidad contra tiempo?

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22. ¿Qué cantidad representa el área bajo la gráfica de aceleración contra tiempo?

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23. Si una gráfica de velocidad contra tiempo es una línea recta paralela al eje del tiempo, ¿qué puedes decir respecto a la aceleración?

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Preguntas Responde subrayando en cada caso la opción correcta.

1. Si un móvil con movimiento rectilíneo uniforme recorre 60 m en 12 s, 25 m los recorrió en… a) 6 s. c) 4 s. b) 5 s. d) 4.5 s.
2. Si un móvil con movimiento rectilíneo uniforme recorre en 8 s, 40 m, en 4.5 s recorrió… a) 17.5 m. c) 20.5 m. b) 27.5 m. d) 22.5 m.
3. La pendiente en el gráfico v vs t (velocidad contra tiempo) que muestra la velocidad de un móvil en función del tiempo representa… a) el desplazamiento realizado por el móvil. c) la aceleración del móvil. b) el tiempo transcurrido. d) la velocidad del móvil.

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA cuya longitud es de 2.50 m ocupa 5 imágenes en su movimiento total ante la cámara, ¿está infringiendo la ley? ¿A qué velocidad va? Etapa 2 Análisis de conceptos

1. Una persona que está al borde del acantilado, a cierta altura del suelo, arroja una pelota verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 8 m/s y después arroja otra pelota directamente hacia abajo con la misma velocidad inicial. ¿Cuál de las dos pelotas, si así es el caso, tiene mayor velocidad al llegar al suelo? ¿O ambas tienen la misma velocidad? No tomes en cuenta la resistencia del aire.

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2. Cuando un muchacho lanza una pelota verticalmente hacia arriba y la atrapa nuevamente al caer, su velocidad vectorial media durante el recorrido es 0; ¿por qué? ¿La rapidez media también es igual a cero?

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3. Un hombre deja caer una moneda de su mano cuando está en un ascensor que cae libremente. Describe el movimiento de la moneda con respecto a la mano.

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4. Si dejas caer un objeto, su aceleración hacia el suelo es de 9.8 m/s^2. Si, en cambio, el objeto es arrojado hacia abajo, ¿su aceleración después de haber sido arrojado sería mayor que 9.8 m/s^2? Explica tu respuesta.

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5. En la pregunta anterior, ¿puedes pensar en una razón de por qué la aceleración de un objeto arrojado hacia abajo a través del aire en realidad sería menor de 90 m/s^2?

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TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA Preguntas

6. Si se desprecia la fuerza de fricción del aire y dos esferas del mismo tamaño (una de plástico y otra de plomo) se dejan caer desde la misma altura de la superficie terrestre, entonces… a) la de plomo tarda menos tiempo en caer. c) ambas esferas llegarán al suelo con la misma velocidad. b) la velocidad final de la de plomo será mayor. d) la de plástico se acelera menos.
7. Si se desprecia la fuerza de fricción del aire y dos esferas del mismo tamaño (una de hule y otra de acero) se dejan caer desde la misma altura de la superficie terrestre, entonces… a) tardarán el mismo tiempo en llegar al suelo. c) tendrán la misma aceleración b) llegarán al suelo con la misma velocidad. d) todas las opciones son correctas
8. En el vacío, el valor de g en la superficie terrestre es de aproximadamente 9.8 m/s^2 , esto significa que, si un objeto cayera en estas condiciones desde cerca de esta superficie a) recorrería 9.8 m cada segundo. c) disminuiría su velocidad 9.8 m/s cada segundo. b) se desplazaría a una velocidad de 9.8 m/s. d) aumentaría su velocidad 9.8 m/s cada segundo.
9. El valor de g en la superficie lunar es de aproximadamente 1.6 m/s^2 , esto significa que, si un objeto cayera cerca de tal superficie… a) recorrería 1.6 m cada segundo. c) disminuiría su velocidad 1.6 m/s cada segundo. b) se desplazaría con una velocidad de 1. m/s. d) aumentaría su velocidad 1.6 m/s cada segundo.
10. Si se desprecia la fuerza de fricción con la atmosfera y dos objetos son dejados caer desde la misma altura, pero uno en la Luna y otro en la Tierra, entonces… a) el objeto en la Tierra llegaría al suelo en mayor tiempo. c) el objeto en la Tierra llegaría con menor velocidad al suelo.

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA b) si P 1 fuera mayor que P 2 , E 1 llegará primero al suelo. d) si P 1 fuera menor que P 2 , E 2 llegará primero al suelo.

16. Desde lo alto de una torre se deja caer un cuerpo A ; 2 s después se deja caer otro cuerpo, B. Despreciando la fricción del aire se puede afirmar que la distancia entre los dos cuerpos… a) E 1 y E 2 llegarán juntas al suelo solamente si P 1 y P 2 son iguales. c) E 1 y E 2 llegarán juntas al suelo, a pesar de que sus pesos son diferentes. b) si P 1 fuera mayor que P 2 , E 1 llegará primero al suelo. d) si P 1 fuera menor que P 2 , E 2 llegará primero al suelo.
17. Se arroja una pelota verticalmente hacia arriba en un lugar donde la aceleración de la gravedad es de 9.8 m/s^2 y la fricción con el aire es despreciable. En el punto más alto de su trayectoria la velocidad es igual a 0. En ese punto, la aceleración de la pelota es... a) también 0. c) vertical hacia abajo y mayor que 9.8 m/s^2. b) vertical hacia arriba y vale 9.8 m/s^2. d) vertical hacia abajo y vale 9.8 m/s^2.
18. En un experimento se verificó que la velocidad inicial necesaria para que un cuerpo alcance su altura y cuando es lanzado verticalmente hacia arriba era igual vi. Si el mismo cuerpo fuera lanzado con una velocidad inicial igual 2 vi , la nueva altura alcanzada (despreciando la resistencia del aire) sería… a) 2 y c) 3 y b) y /2 d) 4 y Problemas
19. Una botella que se deja caer desde un globo alcanza el piso en 20 s. Determinar la altura a la que se encuentra el globo si está en reposo en el aire.
20. Un cuerpo que se deja caer libremente llega al suelo con una velocidad de 29.4 m/s. Determina el tiempo de caída y la altura desde la cual se dejó caer.
21. Si un cuerpo tarda en caer 4 s partiendo del reposo, calcula la velocidad con la que llega al suelo y la altura desde la que se dejó caer.
22. Se deja caer un objeto desde un módulo de aterrizaje sobre la superficie de la Luna. a) ¿Cuál es la velocidad al cabo de 3 s? b) ¿Qué distancia recorrió durante ese tiempo? Nota: gLuna = 1.6 m/s^2
23. Una piedra es lanzada dentro de un pozo con una velocidad inicial de 60 m/s, llega al fondo con una velocidad de 87.93 m/s. Encuentra el tiempo que tarda en llegar al fondo y la profundidad del pozo.

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA Etapa 3 Preguntas conceptuales del mcu

1. ¿A qué se le llama movimiento circular uniforme?

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2. ¿De qué manera se representa el movimiento circular en la vida cotidiana?

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3. ¿Cuántos tipos de movimientos existen? Descríbelos.

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4. Describe la diferencia entre velocidad angular y velocidad lineal.

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5. ¿Cuántas clases de velocidades hay en el movimiento circular uniforme? ¿Cuáles son sus unidades?

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6. ¿Cuál es la causa por la cual una piedra que hacemos girar mediante una cuerda sale tangencialmente y no radialmente al soltarse la cuerda?

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7. Dos ciclistas recorren una pista circular en la posición mostrada en la figura 3.20. ¿Cuál de ellos tendrá la mayor velocidad angular? ¿Cuál tendrá la mayor aceleración centrípeta? Justifica tu respuesta.

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13. Si el trabajo y la energía se pueden medir en unidades de Nm o joule, ¿el momento de torsión también se puede expresar en las mismas unidades? Explica.

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14. En una vulcanizadora se cuenta con dos herramientas o llaves para aflojar las tuercas de las ruedas de los autos. Una de ellas mide 20 cm y la otra 40 cm. ¿Cuál de ellas es mas conveniente para aflojar las tuercas? ¿Por qué?

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Preguntas de opción múltiple

1. En el movimiento circular uniforme… a) los vectores posición, velocidad y aceleración cambian con el tiempo. c) el vector velocidad y la aceleración son constantes y la posición es variable. b) el vector velocidad es constante y la posición es variable. d) los vectores posición, velocidad y aceleración son constantes.
2. El tiempo que demora un objeto en completar una vuelta en un movimiento circular se llama… a) periodo. c) frecuencia angular. b) frecuencia. d) velocidad lineal.
3. Para un movimiento circular uniforme, el objeto debe experimentar una aceleración dirigida. ¿Cuál es? a) Radial hacia adentro. c) Tangencial a la trayectoria. b) Radial hacia afuera. d) Perpendicular al radio de la curva.
4. El peralte de las carreteras ayuda a disminuir… a) la velocidad de los autos. c) la aceleración. b) el esfuerzo de las llantas. d) el peso del auto.
5. Un juego mecánico de la feria consta de una plataforma giratoria de 8 m de diámetro y gira con un periodo de 2 s. La velocidad de una persona que se encuentra a 3 m del centro es… a) 1.5 m/s c) 4.0 m/s b) 9.42 m/s d) 37.7 m/s

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA Respecto a la pregunta anterior: a) todas las personas a bordo tienen la misma velocidad angular, aunque se encuentren a diferentes distancias del centro c) entre más cerca del centro este la persona, mayor velocidad tendrá. b) entre más cerca del centro esté la persona, menos demora en dar una vuelta. d) entre más lejos del centro, más demorará en dar una vuelta.

6. Si la velocidad de un auto es de 20 m/s, la frecuencia de sus ruedas es de 50 cm… a) 10 Hz c) 0.002 Hz b) 12.73 Hz d) 0.4 Hz
7. Imagina que haces girar tu brazo extendido. ¿Qué parte tendrá la mayor velocidad angular; el codo o la mano? a) El codo. c) Las dos por igual. b) La mano d) Ninguna de las anteriores.
8. ¿Cómo dibujarías un vector velocidad en un movimiento circular uniforme? a) Apuntado hacia el centro de la curvatura. c) El vector forma un ángulo de 90° con el radio de giro en el punto de la trayectoria. b) Hacia afuera. d) No se puede dibujar.
9. ¿Por qué existe aceleración en un movimiento circular uniforme? a) Porque cambia la dirección y el sentido del vector velocidad, aunque no cambie el módulo. c) Porque cambia el sentido del vector velocidad, aunque no cambie el módulo ni la dirección. b) Porque cambia la dirección del vector velocidad aunque no cambie el sentido del módulo. d) Ninguna es cierta.
10. La siguiente figura representa una vista superior de un tiovivo o carrusel de un parque para niños. Identifica la dirección en la que al aplicar la fuerza para que gire el tiovivo, se obtiene un momento de torsión máxima.

TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA Etapa 4 Preguntas conceptuales de Dinámica

1. Una fuerza resultante F produce a un automóvil una aceleración a , si ahora se duplica la fuerza resultante 2F , ¿cuál será el cambio en la aceleración del automóvil?

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2. Una fuerza resultante F produce una aceleración a. Si ahora se carga el camión en forma que su masa se duplica ( 2 m ), ¿cuál será el cambio en la aceleración del camión?

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3. Un camión con carga completa puede acelerarse a 3 m/s^2. Si luego pierde parte de la carga de tal forma que su masa disminuye a 1/3 de la masa inicial (m/3), ¿qué aceleración puede desarrollar el camión si la fuerza no cambia?

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4. ¿Qué es lo que nos impulsa para que podamos caminar?

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5. Si un cañón dispara un obús, ¿cómo comparas la magnitud de la fuerza que el cañón ejerce sobre el obús con la fuerza que este ejerce sobre el cañón? ¿Cómo son las magnitudes de aceleración del cañón y del obús?

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6. Supón que te estás pesando junto a un lavabo. Utilizando la idea de acción y reacción ¿por qué es menor la lectura de la báscula cuando empujas el lavabo hacia abajo? ¿Por qué es mayor la lectura de la báscula cuando tiras del lavabo hacia arriba por la parte inferior del lavabo?

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7. Si se colocan dos pesas de 40 N en los extremos de un dinamómetro ubicado horizontalmente sobre una mesa, ¿la lectura del dinamómetro será de 40 N o de 80 N?

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8. ¿Tu peso cambia cuando viajas en un ascensor que se mueve con rapidez constante? Cuando se acelera, ¿cambia?

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9. Un cuerpo sobre la tierra tiene una masa de 30 kg, ¿cuál será la masa del cuerpo si se llevara a Saturno, donde la gravedad es de 14 m/s^2?

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10. Si un camión se acelera desde el reposo, un pasajero del mismo tiende a caer hacia atrás. ¿Por qué?

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11. Si el conductor del camión frena, el pasajero del mismo tiende a caer hacia delante. ¿Por qué?

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12. Un auto gasta más gasolina cuando circula por la ciudad que cuando lo hace por una autopista. ¿Por qué?

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13. Explica la diferencia entre peso y masa.

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TEMAS SELECTOS DE FISICA ING. JOSE ALFREDO AVILA RIVERA a) una masa de 5 kg y un peso de 5 N. c) una masa de 0.51 kg y un peso de 0.82 N. b) una masa de 5 kg y un peso de 8 N. d) acelerará siempre que la fuerza sea mayor que el peso.

7. Si cuando no hay fricción una fuerza F produce una aceleración al actuar sobre un cuerpo de masa m, entonces, al duplicar la masa, la aceleración resultante será… a) a/2 c) 2a b) 4a d) a/
8. Si cuando no hay fricción una fuerza F produce una aceleración a al actuar sobre un cuerpo de masa m, entonces, al aumentar la fuerza 3 veces la anterior, la aceleración resultante será… a) a/2 c) 2a b) 3a d) a/
9. Si cuando no hay fricción una fuerza F produce una aceleración a al actuar sobre un cuerpo de masa m, entonces, al triplicar la masa y aumentar la fuerza 6 veces la anterior, la aceleración resultante será… a) a/2 c) 2a b) 6a d) a/
10. Teniendo en cuenta la gráfica de la figura 4.24, ¿en qué intervalo de tiempo la fuerza sobre el objeto es constante y diferente de cero. a) De 8 s a 10 s c) De 0 s a 2 s b) De 4 s a 8 s d) De 2 s a 4 s
11. Teniendo en cuenta la gráfica de la figura 4.25, ¿en qué intervalo de tiempo disminuye la fuerza sobre el objeto? a) De 8 s a 10 s c) De 0 s a 2 s b) De 4 s a 8 s d) De 2 s a 4 s

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12. La masa de un astronauta en un planeta en el que la aceleración de la gravedad es 10 veces mayor que la de la Tierra es… a) 10 veces mayor. c) 10 g veces menor b) igual. d) 10 g veces mayor.
13. ¿Es posible inventar una técnica para empujar una mesa sin que ella regrese el empujón? a) Sí, si algo también la empuja. c) No. b) Sí, en el espacio. d) Una mesa nunca empuja.
14. Un hombre que pesa 700 N, parado sobre una báscula en un parque de diversiones, sujeta una bolsa con 50 N de tomate. Luego, arroja la bolsa al aire directo hacia arriba, sin embargo, antes de salir de sus manos, sale expulsada, por una ranura de la báscula, una tarjeta con el peso y su horóscopo. La báscula indicará… a) 700 N. c) 750 N. b) más de 750 N. d) menos de 750 N.
15. Imagina que estas parado sobre una caja de cartón que apenas te sostiene. ¿Qué le sucedería a la caja si saltaras verticalmente hacia arriba? a) Se movería hacia un lado. c) No se afectaría. b) Se aplastaría. d) También saltaría.
16. Un cuerpo se suspende de una cuerda y se acelera hacia abajo con una aceleración igual a 0. g; entonces, la tensión de la cuerda es… a) igual al peso del cuerpo. c) menor que el peso del cuerpo. b) mayor que el peso del cuerpo. d) igual a cero.
17. Una persona pesa 490 N parada en una báscula en un elevador. I. ¿Cuál es la lectura de la báscula cuando el elevador esté en reposo? a) 0 N c) 980 N b) 490 N d) 390 N II. Si el elevador empieza a ascender y acelera a la persona hacia arriba a 2 m/s^2. ¿Cuál será la lectura de la balanza? a) 490 N c) 590 N b) 0 N d) 390 N III. Cuando el elevador llega a una rapidez conveniente, deja de acelerar. ¿Cuál es la lectura de la balanza si el elevador se eleva uniformemente?