UNIDAD I: MECÁNICA
I.- Lee con atención las siguientes preguntas, contesta y justifica en caso de requerirse.
1.- Enuncia las tres ramas en que se divide la mecánica para su estudio
______________________________________________________________________________________
2.- La Estática trata del estudio de ………
______________________________________________________________________________________
3.-Explica el efecto que produce un par de fuerzas paralelas aplicadas a un objeto si éstas son de sentido contrario
______________________________________________________________________________________
4.- Para que se manifieste una fuerza es necesario que exista una interacción entre cuerpos , explica este fenómeno
______________________________________________________________________________________
5.- En qué situaciones de tu vida diaria se manifiestan las fuerzas gravitacionales (dos ejemplos o más)
___________________________________________________________________________________.
6.- ¿Por qué es importante considerar a la fuerza como un vector?
______________________________________________________________________________________
7.- El espacio donde se manifiestan las fuerzas débiles es en el interior del núcleo atómico, argumenta con tus palabras esta situación
______________________________________________________________________________________
8.- Las fuerzas eléctricas son mayores que las fuerzas gravitacionales, argumenta porque es cierta o por qué es falsa esta aseveración
______________________________________________________________________________________
INSTITUTO FRANCISCO POSSENTI A.C.
Per crucem ad lucem Preparatoria (1085) GUÍA DE FÍSICA IV. (1611)
ÁREA I
9.- Explica algún fenómeno científico donde se manifiesten las fuerzas nucleares
______________________________________________________________________________________
10.- ¿Cuándo se dice que un objeto está en equilibrio traslacional?
______________________________________________________________________________________
11.- ¿Cuándo se dice que un objeto está en equilibrio Rotacional?
______________________________________________________________________________________
12.- ¿Cuál es el proceso para calcular una torca ?
______________________________________________________________________________________
13.- Explica el fenómeno físico de la fricción entre cuerpos
______________________________________________________________________________________
.
14.- Explica los dos tipos de coeficientes de fricción existentes en una interacción entre cuerpos
____________________________________________________________________________________.
15 .- Explica cómo obtuviste el coeficiente de fricción estática en el laboratorio.
_____________________________________________________________________________.
16.- ¿Cómo se define el momento de torsión?
______________________________________________________________________________.
17.-Enuncia y explica las condiciones de equilibrio traslacional.
______________________________________________________________________________.
18- Enuncia y explica las condiciones de equilibrio rotacional.
______________________________________________________________________________.
19 .- Explica que análisis podrías hacer para equilibrar con una fuerza determinada dos fuerzas
20.- Dibuja un diagrama de cuerpo libre las fuerzas que intervienen sobre un bloque que se encuentra en reposo sobre un plano inclinado.
Resuelve los siguientes problemas con sus procedimientos respectivos
21.- Un cable está tendido sobre 2 postes colocados con una separación de 5 m .A la mitad del cable se cuelga un peso que provoca una deformación de 2m hacia abajo si las tensiones son 500 N en cada segmento de cable ¿ Cuál es el peso que cuelga?
22.- Una caja de 30 N y otra de 50 N se colocan en los extremos opuestos de una tabla de 16 m sostenida en su punto medio, ¿ A qué distancia del extremo izquierdo se tendrá que colocar una caja de 40 N para establecer el equilibrio?
23.-¿ Qué fuerza T , en un ángulo de 45° por encima de la horizontal se requiere para mover un bloque de 50 N hacia la derecha?
Coeficiente de fricción estática = 0.7
Analizando las preguntas, contesta brevemente a cada una de ellas
24- Distancia y desplazamiento son dos conceptos distintos, explica por qué
______________________________________________________________________________________
25.- ¿Cuándo son iguales los conceptos de rapidez y velocidad?
______________________________________________________________________________________
26.-La diferencia entre un MRU y un MRUA es que:
______________________________________________________________________________________
27.- La frase “ en el universo no hay un movimiento de referencia absoluta, todo es relativo” se justifica porque:
______________________________________________________________________________________
28.- “Al caer libremente dos, cuerpos llegan al mismo tiempo” Explica si esto es posible o no
___________________________________________________________________________________.
29.- Dibuja la gráfica veloc-tiempo del MRUA cuando a es mayor que cero.
30.- Explica brevemente una aplicación del concepto velocidad tangencial
______________________________________________________________________________________
31.-¿Por qué la velocidad es angular se expresa en rad/seg?
______________________________________________________________________________________
32.- Escribe las variables y unidades que deben tomarse en cuenta para calcular la presión que ejerce un cuerpo sólido sobre una superficie.
______________________________________________________________________________________
33.- La presión hidrostática se presenta en un líquido debido a….
______________________________________________________________________________________
Coloca en el paréntesis de la columna derecha el número que corresponda a los conceptos de movimiento de la columna izquierda.
I.- MRU 34.- ( ) Signo de aceleración negativa
35.- ( ) El tiempo de subida es igual al tiempo de bajada II.- MRUA 36.- ( ) Velocidad angular
37.- ( ) Su gráfica v-t es una semi parábola . III.- MCU 39.- ( ) Período, frecuencia.
40.- ( ) La velocidad varía constantemente.
IV.- TIRO VERTICAL 41.- ( ) Altura máxima su velocidad es igual a cero 42.- ( ) Cada segundo su velocidad aumenta 10 m/ seg.
V.- CAIDA LIBRE 43.- ( ) Velocidad constante 44.-( ) Aceleración nula 45.- ( ) Velocidad en rad/seg
46.- ( ) Su trayectoria es una semiparábola
47.- ( ) Su gráfica aceleración tiempo es una recta horizontal 48.- ( ) Sus gráficas son idénticas con los el MRUA
49.- ( ) La pendiente de su gráfica representa su velocidad
Resuelve los siguientes problemas
50.-En la cubierta de un porta aviones, un dispositivo de frenado permite detener un avión en 1.5 seg. La aceleración media fue de 49 m/seg, ¿Cuál es su distancia de frenado y su velocidad inicial?
51.- Se lanza verticalmente hacia arriba una pelota con una velocidad inicial de 20 m/seg.
¿Cuál es la altura máxima que alcanza y en qué tiempo lo logra?
52.- Al caer libremente un objeto tarda 8 seg ¿De qué altura cayó? ¿Con qué velocidad llega al suelo?
53.- Un móvil de trayectoria circular da RPM en 3 seg. ¿Cuál es la velocidad angular que desarrolla?
Contesta el siguiente cuestionario con los datos de la magnitud del desplazamiento de un móvil en función del tiempo, que se presentan en la siguiente gráfica:
Valor de cada reactivo: 1 punto, valor total del bloque 5 puntos.
d (m) 40
30 B C
20 D
10 A E
0 t (s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
54.- ¿Qué posición tenía el móvil antes de iniciar su movimiento?.
____________________________________________________________________________.
55.-¿Cuál es el valor de la velocidad en los dos primeros segundos?.
____________________________________________________________________________.
56.-¿Cuál es la velocidad durante el intervalo de tiempo entre los puntos B y C.?
____________________________________________________________________________
57.- ¿Cuál es la posición más alejada del móvil?
____________________________________________________________________________.
58.- ¿En qué instante invirtió el sentido de su recorrido?.
____________________________________________________________________________
UNIDAD II : HIDROSTÁTICA E HIDRODINÁMICA
Analizando las preguntas, contesta brevemente a cada una de ellas
59.- Enuncia uno de los principios de flotación de los cuerpos
______________________________________________________________________________________
60.- ¿Qué es y cómo se utiliza el tubo de PITOT?
______________________________________________________________________________________
61.-Si se sumergen dos bloques de tamaño idéntico en agua uno de plomo, y otro es de aluminio ¿Sobre cuál se ejerce una fuerza de empuje mayor? explica
______________________________________________________________________________________
62.- Enuncia el principio de PASCAL.
___________________________________________________________________________________
63.- Un cuerpo se hunde cuando…….
.
___________________________________________________________________________________.
64.- Menciona los tres tipos de energía que toma en cuenta el Principio de Bernoulli.
____________________________________________________________________________________
65.- Explica por qué flota un barco de gran calado.
______________________________________________________________________________________
66.-Explica en qué consiste el principio de continuidad
____________________________________________________________________________________
67.- ¿Para qué sirve calcular el NÚMERO DE REYNOLDS?
____________________________________________________________________________________
68.- ¿Qué le sucede a la ecuación de Bernoulli si se analiza un tubo que está en posición Horizontal.
______________________________________________________________________________________
Coloca en el paréntesis de la columna derecha la letra que corresponda a los conceptos de la columna izquierda.
a) Unidad de presión atmosférica
69.- ( )Es una relación FUERZA- ÁREA
b)Gasto hidráulico 70.- ( ) Debida al peso del aire c) Ecuación del empuje
Hidrostático
71.- ( ) 76 cm de mercurio
d) Presión hidrostática 72.- ( ) La suma de la presiones atmosférica y manométrica.
e) Teorema de Torricelli 73.- ( )Presión suministrada por medios mecánicos.
f) Ecuación de continuidad
74.- ( )Debida a la profundidad que se encuentra un objeto dentro de un fluido
g) Presión absoluta 75.- ( ) Unidad de cualquier tipo de presión h) Ecuación de Torricelli 76.- ( )Prensa hidráulica
i) Kilo pascales 77.- ( ) Depende de la conservación de la energía
j) Presión manométrica 78.-( ) Depende de la altura donde se encuentre el orificio de un recipiente k) Aplicación del
principio de pascal
79.- ( ) Volumen de un fluido que sale de un ducto en un segundo
l) Presión 80.- ( ) A1V1 = A2V2
m) Principio de Bernoulli 81.- ( ) Condición de flotación n) Presión atmosférica 82.- ( ) FE = ρgV
o) Peso de un cuerpo menor al empuje
83.- ( ) v=
Resuelve los siguientes problemas
84.-Un cubo de 100gr que mide 2cm por lado se ata al extremo de una cuerda y se sumerge totalmente en agua,
a) ¿Cuál es el empuje?
b) ¿Cuál es el peso aparente del cubo?
85.- Por una tubería horizontal de 2 cm de diámetro circula un fluido con una velocidad de 3 m/s.
µ =0.55 centipoises (N.s/m2) a) Calcular el gasto en l/min.
b) El número de Reynolds c) El tipo de régimen del fluido.
86.- ¿Cuál es la velocidad de salida del agua por una orificio de un recipiente a 6 metros por debajo de la superficie del agua? Si el orifcio tiene un diámetro de 10 cm ¿Cuál es el gasto que sale por dicha grieta?
87.- El agua que fluye a 6 m/s por un tubo de 6 cm de diámetro pasa a otro de 3 m conectado al primero con una velocidad de 24 m/s
Si los centros de ambos tubos están en posición horizontal, ¿Cuál es la diferencia de de presión entre ambos?
Observa la figura y contesta
88.-Ilumina los niveles de presión de la siguiente tubería cuando circula un líquido por él.
(Valor 5 puntos)
UNIDAD III Y IV: TERMODINÁMICA Y ELECTROMAGNETISMO
Analizando las preguntas, contesta brevemente a cada una de ellas
89.- Explica a qué se refiere la “ley cero de la termodinámica”.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
90.- Enuncia la “Primera ley de la termodinámica”.
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
91.- Que opinión te merece la frase “La energía debe conservarse en cualquier proceso termodinámico”:
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
92.- ¿Qué estudia la termodinámica cómo una rama de la física?
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
V1
V2
V3
93.-¿A qué se le llama Sistema termodinámico?
______________________________________________________________________________________
94.- ¿Cuáles y qué son los tipos de paredes que sirven cómo fronteras de un sistema termodinámico?
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
95.-¿De qué habla concretamente la segunda ley de la termodinámica?
______________________________________________________________________________________
96.- ¿Una de las utilidades prácticas que pudiera tener para tu carrera profesional el estudio de la óptica sería?
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
97.- De los procesos termodinámicos conocidos explica por lo menos uno de ellos
______________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________
98.-Explica de que trata la ley de ohm.
______________________________________________________________________________________
Relaciona las columnas, colocando en el paréntesis de la izquierda la letra que corresponda:
99. ( ) Concepto básico de la tercera ley de la termodinámica a) Eficiencia térmica 100 ( ) Calor que entra a un sistema b) 6.24 x 1018 electrones 101
.
( ) Concepto básico de la segunda ley de la termodinámica c) Entropía
102 .
( ) Ley de coulomb d) Positivo
103 .
( ) Trabajo que entra a un sistema e) negativo
104 ( ) Ley de ohm f) Relativa a la
intensidad de corriente eléctrica
105 .
( ) coulomb g) Unidad de resistencia
eléctrica 106
.
( ) Ampere h) Relativa a las fuerzas
de atracción eléctrica
107 ( ) ohm i) Unidad de intensidad
eléctrica
108 ( ) Ion j) Partícula cargada
eléctricamente
Resuelve los siguientes problemas
109.- Un sistema absorbe 800 J de calor y realiza un trabajo neto de 200J. ¿Cuál es el incremento de energía interna ∆Q?
110.- ¿Durante un ciclo completo un sistema absorbe 600 J de calor y lanza 200 J hacia el exterior a) ¿Cuánto trabajo realiza?
b) ¿Cuál es su eficiencia?
111.- Un motor con 37% de eficiencia pierde 300 J de calor en cada ciclo .¿Qué trabajo se realiza y cuanto calor se absorbe en cada ciclo?
112 .- Que cantidad de calor es necesaria para fundir 20 gr de hielo que está a -20° c.
Ce del hielo =2090 J /kg °c Lf hielo = 3.34 x 105 J/kg
Temperatura de fusión del hielo 0°c
113.-Calcula la intensidad de corriente eléctrica del siguiente circuito.
Bibliografía básica:
Tippens, Paul, Física. Conceptos y aplicaciones. México, McGraw-Hill, 1987.
Hewitt, P.G., Física conceptual. E.U.A., Addison-Wesley Iberoamericana, 1995.
Alvarenga B., Máximo A., Física, México, Harla, 1995.
Beltrán, V. y Braun, E., Principios de Física. Curso de introducción. México, Trillas, 1984.
La guía aquí expuesta representa los conocimientos básicos que debes de tener para aspirar a cursar la licenciatura que tú has elegido, espero te sea de utilidad y represente un aprendizaje significativo en la asignatura, te deseo por siempre el mejor de los éxitos en tu futuro próximo.
