teoria y problemas fisica (4)

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𝒙 = −𝟓 
𝒚 = 𝟑 𝟐{ 
𝒛 = −𝟑 𝟐{ 
						PROBLEMAS	PROPUESTOS	
1. La aceleración de la gravedad en La Paz es 9.775[m/s2], ¿cuál es 
su valor en [pies/s2]?Rpta: 32.700[pies/s2] 
 
2. El corazón de una persona late 72 veces/minuto. ¿Cuántas 
veces latió ese corazón si la persona vivió 70 años? Rpta: 
2.65x109 
3. La densidad volumétrica se define como la masa de un cuerpo 
por unidad de volumen. Si la densidad del agua es r = 1[g/cm3], 
expresarla en [slug/pulg3].Rpta: 1.12[slug/pulg3] 
4. ¿Cuál es tu masa en kilogramos, slugs y gramos? ¿Cuál es tu 
estatura en metros, en pies, en pulgadas, en millas y en 
centímetros? 
5. La densidad lineal l se define como la masa por unidad de 
longitud. Si la masa de una cuerda es 0.2[kg] y su longitud es de 
100[pulgadas], ¿Cuál es la densidad en kilogramos/metro, 
gramos/centímetro y slug/pie?Rpta:7.87x10-2[kg/m] 
6. La velocidad de la luz en el vacío es de 3x108[m/s]. ¿Cuánto 
valdrá en [millas/h] y en [pies/hora]?Rpta:1.04x1011[millas/h] 
7. Una lámina de hierro de 25.62[g] de masa y ocupa un volumen 
de 0.98[pies3]. Determinar su densidad en el sistema 
internacional.Rpta:0.92[kg/m3] 
8. La densidad promedio de la Luna es 3.3[g/cm3] y tiene un 
diámetro de 2160[millas] ¿Cuál es el peso de la Luna, si el peso 
es el producto de la masa por la gravedad, que, en nuestra 
ciudad vale 9.775[m/s2]? Calcular dicho peso en [kg-m/s2].Rpta: 
9.19x1013[kg-m/s2] 
9. Un avión comercial transporta 72100[kg] de combustible. Calcular 
el peso del combustible: (a) Cuando el avión vuela a una altitud 
de 10000[m] y una latitud de 20º, puntos en los que la gravedad g 
es 9.746[N/kg]. (b) Cuando el avión transporta la misma cantidad 
de combustible al nivel del mar y a una latitud de 50º, siendo la 
gravedad igual a 9.811[N/kg] y (c) ¿Cuál es la diferencia entre 
esos dos pesos, expresada en libras?Rpta:703.6[kN]; 707.6[kN]; 
900[lb] 
 
10. Una fuerza puede ser representada por𝐹 = 𝑚𝜔D𝑅. Si la fuerza 
F está dada en [kg-m/s2], m es la masa del cuerpo en [kg], w es 
la velocidad angular en [rad/s] y R el radio en [m]. Comprobar 
que la ecuación es dimensionalmente correcta. 
11. Para determinar la rigidez de una cuerda se utiliza la ecuación: 
𝑆 = !𝑎
𝑄
𝑅 + 𝑏'𝑑
D 
Donde: 
Q = carga [N]; R = radio [m]; d = diámetro [m] y; S = rigidez [N]. 
Hallar las magnitudes de a y b para que la ecuación sea 
dimensionalmente correcta.Rpta: [L-1]; [L-1][M][T-2] 
12. La velocidad angular w de la hélice de un barco cuyas unidades 
están dadas en [rad/s], está expresada por: 
𝜔 = !𝑘
𝑃
𝜌'
\
m{
𝑅?� m{ 
Donde: r es la densidad volumétrica del agua dada en [kg/m3], k es 
una constante a dimensional y R es el radio de la hélice en [m]. ¿Cuál 
es la magnitud física representada por P?Rpta: Potencia 
13. La presión de un fluido en movimiento depende de su densidad r 
y su velocidad v. Determinar una combinación de densidad y 
velocidad que proporcione las dimensiones correctas de la 
presión, es decir, [kg-m/s2]. Rpta ) 𝑴𝑳𝑻𝟐+
[ ]
 
14. Supongamos que se quieren cambiar las magnitudes 
fundamentales (L, t, m) por (c, h y me] que son, la velocidad de la 
luz, la constante de Planck y la masa del electrón, 
respectivamente. La equivalencias entre las anteriores y las 
nuevas unidades es la siguiente: 
 
 
[c] = [L][T-1]; [h] = [M][L2][T-1]; [me] = [M] 
Escribir, en términos de las nuevas magnitudes, las dimensiones 
de longitud, tiempo y fuerza. Rpta: [L], [T], [M2LT2] 
15. La unidad SI de fuerza, el kilogramo-metro por segundo 
cuadrado [kg-m/s2] se denomina neutonio [N]. Hallar las 
dimensiones y las unidades SI de la constante G en la ley de 
Newton de la gravitación que está dada por :𝐹 = ����a
�a
 
Donde m1 y m2 son masas y r es una distancia. Rpta:
𝑳𝟑
𝑴𝑻𝟐
; 
𝒎𝟑
𝒌𝒈?𝒔𝟐
 
16. Demostrar que el producto de la masa por la aceleración y la 
velocidad tiene las dimensiones de una potencia. 
Rpta:𝑴) 𝑳
𝑻𝟐
+ )𝑳
𝑻
+ = 𝑴𝑳
𝟐
𝑻𝟑
 
 
 
Contenidos	
2.1.	VECTORES	Y	ESCALARES	......................	12	
2.1.2. CONCEPTOS NUMÉRICOS (ESCALARES Y 
VECTORES) ............................................................... 12 
2.1.3. COMPONENTES DE UN VECTOR .................... 13 
2.1.4. MAGNITUD DE UN VECTOR. .......................... 13 
2.1.5. DIRECCIÓN DE UN VECTOR. ........................... 14 
2.1.6. SENTIDO DE UN VECTOR ............................... 14 
2.1.7. PUNTO DE APLICACIÓN DE UN VECTOR ........ 14 
2.4.	SUMA	DE	VECTORES	...............................	14	
2.4.1. PROPIEDADES DE LA SUMA DE VECTORES ... 15 
2.4.2. MÉTODO DEL PARALELOGRAMO .................. 15 
2.4.3. MÉTODO DEL POLÍGONO .............................. 15 
2.4.4. MÉTODO ANALÍTICO DE LA SUMA DE 
VECTORES ................................................................ 16 
2.4.5. MÉTODO DE LAS COMPONENTES ................. 18 
2.1.	INTRODUCCIÓN	A	LA	CINEMÁTICA	...	21	
2.2.1 PARTÍCULA ................................................... 21 
2.2.2. SISTEMA FÍSICO ........................................... 21 
2.2.3. TRAYECTORIA ............................................... 21 
2.2.4. EL VECTOR DESPLAZAMIENTO ...................... 22 
2.2.5. SISTEMA DE REFERENCIA .............................. 22 
2.2.6. VARIABLES CINEMÁTICAS ............................. 24 
2.2.	MOVIMIENTO	EN	UNA	DIMENSIÓN	...	27	
2.3.1. MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME 
(MRU) ...................................................................... 27 
2.3.2.1. ENCUENTRO ........................................... 35 
2.3.3.CAIDA LIBRE Y TIRO VERTICAL ........................ 40 
2.4.	 MOVIMIENTO		EN		DOS		
DIMENSIONES	...................................................	48	
2.4.1.PRINCIPIO	DE	INDEPENDENCIA	DE	
LOS	MOVIMIENTOS	...........................................	48	
2.4.2. MOVIMIENTO TEÓRICO DE UN PROYECTIL 
(TIRO OBLICUO) ....................................................... 50 
2.4.3. MOVIMIENTO CIRCULAR ....................... 61 
3.3.3.1.MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME ...... 63