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NOTA: La evaluación consta de dos (2) puntos, cada uno de igual valor. Donde sea necesario, se deben realizar todos los procedimientos matemáticos, las respuestas deben ser simplificadas, justificadas y expresadas en función de cantidades dadas y/o conocidas. La interpretación de los enunciados es parte integral de la evaluación. 1. Responda y/o resuelva cada una de las situaciones descritas a continuación. JUSTIFIQUE COMPLETAMENTE SUS RESPUESTAS. a) A partir de la siguiente gráfica de posición contra tiempo para una partícula, deduzca su velocidad, que significado físico tiene el signo? (b) Para el enunciado anterior, escriba la ecuación cinemática de posición para la partícula, que valores de tiempo son válidos. (c) Suponga que una partícula de masa m entra en una región con rapidez 𝑣! donde hay dos paredes horizontales, y rebota con la misma rapidez en cada punto (A, B y C) como muestra la figura. i) Determine el cambio en las componentes del momento lineal de la región 1 respecto a la 2, es decir, determine ∆𝑝! y ∆𝑝! teniendo en cuenta el momento lineal en 1 y el momento lineal en 2. ii) Realice el numeral anterior pero para la región 1 respecto a la 3. También de la 2 respecto a la 3. Realice y justifique los procedimientos necesarios. FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES INSTITUTO DE FÍSICA Parc Parcial 1 Física Mecánica Septiembre de 2013 NOMBRE_______________________CÉDULA_____________________________ (d) ¿Puede la velocidad instantánea de un objeto en cierto instante de tiempo, ser mayor en magnitud que la velocidad media durante un intervalo de tiempo que contiene dicho instante? ¿Puede ser menor? Explique (e) Si dos partículas tienen igual energía cinética ¿Son sus momentos necesariamente iguales? Explique. 2. Dos partículas de masas 3m y m se mueven una hacia la otra a lo largo de la horizontal con la misma rapidez inicial 𝑣!. Considere un sistema de referencia ubicado en O (donde se encuentra 3m inicialmente). En ese mismo instante ambas partículas están separadas una distancia d. Las partículas, después de un determinado tiempo t, se someten a una colisión elástica, de tal manera que la partícula de masa m se mueve hacia abajo formando un ángulo de 90° con su dirección original. (a) i) Determine el tiempo t (en términos de 𝑣! y d) que transcurre para que se dé la colisión. ii) Determine la distancia (en términos de d) respecto a O donde tiene lugar la colisión. Realice y justifique los procedimientos necesarios. (b) Realice un esquema de la situación después de la colisión. ¿Se conserva el momento lineal del sistema? Explique. ¿Se conserva la energía cinética del sistema? Explique. (c) Halle las magnitudes de las velocidades finales de las dos partículas en términos de 𝑣!. (d) i) Determine el ángulo en que se desvía la partícula de masa 3m. ii) Suponga que 𝑣! = 2𝑚𝑠!! y que 𝑑 = 2𝑚 y determine las magnitudes halladas en el numeral (a) y (c). Nota: Realice todos los procedimientos de manera literal y solo use los datos numéricos al final del numeral (d). SOLUCIÓN
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