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Analisis dimensional I Tarea 1 14.° Año - I BImestre FÍSICA 1 COLEGIOS NIVEL BÁSICO 1. En el cuadro mostrado, marca con una “” las magnitudes vectoriales y con un las magnitu- des escalares. Da como respuesta, el número de magnitudes vectoriales que encuentres. Magnitud Vectorial Escalar Velocidad Masa Tiempo Fuerza Aceleración Energía Volumen a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 2. Se muestra una lista de magnitudes físicas. • velocidad • volumen • aceleración • área • longitud • intensidad de corriente eléctrica • masa • tiempo Indica la secuencia correcta de verdad (V) o false- dad (F). I. Solo 5 son escalares. II. Solo 2 son vectoriales. III. Solo 4 son fundamentales. a) VFV b) VVF c) FVF d) FVV e) FFV 3. Determina la ecuación dimensional de “K” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: K = Fuerza.(Velocidad) 2 Volumen a) ML2 b) L–3 c) L4T –2 d) MT –4 e) M–2 NIVEL INTERMEDIO 4. Determina la ecuación dimensional de “X” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: X = Presión.Área (Frecuencia)2 a) ML2 b) ML c) L d) ML–1 e) LT 5. Determina la ecuación dimensional de “X” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: X = Potencia.Velocidad Masa.(Altura)2 a) L–1T b) LT –4 c) LT –2 d) T –2L e) LT 6. En la fórmula física dimensionalmente correcta, in- dica las unidades de “K” en el sistema internacional: K = ph 2 m.t p = presión; m = masa; h = altura; t = tiempo a) ms b) ms2 c) ms–1 d) ms–3 e) ms–2 7. En la fórmula física dimensionalmente correcta, indica qué magnitud física representa “K”: K = P F . R P = potencia; F = fuerza; R = radio ANALISIS DIMENSIONAL I COLEGIOS 2 4.° Año - I BImestre1 FÍSICA a) velocidad b) tiempo c) masa d) frecuencia e) aceleración 8. En la fórmula física dimensionalmente correcta, indica las unidades de “Q” en el sistema interna- cional: Q = mV 2 R m: masa; V: rapidez; R: radio de curvatura a) kg.m.s–1 b) kg.m2.s–2 c) kg.m.s d) kg.m.s–3 e) kg.m.s–2 NIVEL AVANZADO 9. Determina la ecuación dimensional de “K” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: K = mV 2 F m: masa; V: velocidad; F: fuerza a) M b) MLT –2 c) L d) MT –2 e) LT –2 10. Se define el flujo magnético como el conjunto de líneas de fuerza que atraviesa la superficie de un cuerpo sometido a la acción de un campo magné- tico. Determina la dimensión del flujo magnético si sabemos que el flujo magnético se calcula me- diante la ecuación dimensionalmente correcta: ϕ = B.A.cosθ a) ML2T –1I b) ML2T –2I–1 c) ML2TI–1 d) MT –2 e) MLT –2I–1 Tarea NIVEL BÁSICO 1. Sabiendo que A y B son magnitudes físicas, marca verdadero (V) o falso (F) según corresponda: a. [A.B] = [A].[B] ( ) b. EnergíaF/MA = 100 J ⇒ [F/MA] = 1 ( ) c. [cos53°] = 1 ( ) d. [cos45°] = 1 ( ) a) VVVV b) VVFV c) FFVF d) FFFF e) FFFV 2. Determina la ecuación dimensional de “X” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: X = 8Energía.sen(45°)Masa.Longitud a) L b) LT –1 c) LT –2 d) T e) LT2 3. Determina la ecuación dimensional de “X” si su valor se calcula mediante la siguiente fórmula di- mensionalmente correcta: X = log18.Presión20π.Aceleración a) M–1 b) ML–4 c) MT –2 d) LT e) ML–2 NIVEL INTERMEDIO 4. Aplicando el principio de homogeneidad, deter- mina la dimensión de “X”, si sabemos que la ecua- ción “E = XF + Y” es dimensionalmente correcta. Donde: E = energía; F = fuerza a) ML b) L2 c) L–2 d) L e) LT –1 5. Determina [X/Y] dada la siguiente ecuación di- mensionalmente correcta: K = XF + YE Donde: E = energía; F = fuerza a) ML b) L–2 c) L d) ML–1 e) L2 6. Determina [A/B] dada la siguiente ecuación di- mensionalmente correcta: E = AV2 + BP Donde: E = energía; V = rapidez; P = presión a) ML–3 b) ML2 c) ML2T –3 d) ML–3T e) ML–4 7. Sabiendo que el impulso es “I = F.t”, determina la dimensión de “Z” para que la siguiente ecuación sea dimensionalmente correcta: I = W/Z + mZ Donde: W = trabajo; F = fuerza; m = masa; t = tiempo a) LT2 b) LT –1 c) LT –2 d) LT –3 e) L2T –1 8. Determina la ecuación dimensional de “X” en la siguiente magnitud física: AB Presion2XP/MV = 8 m/s Donde: P = presión; V = volumen; M = masa a) ML b) L2 c) LT2 d) T –2 e) L4T 2 NIVEL AVANZADO 9. En un movimiento armónico simple, podemos cal- cular la velocidad del móvil en función de su posi- ción, utilizando la siguiente formula V = W A2 – x2 dimensionalmente correcta. Utilizando el principio de homogeneidad, determina la dimensión de “X”. Donde: A = potencia; W = período a) ML2T –3 b) LT –2 c) ML d) ML–2 e) ML–3T2 10. Determina la ecuación dimensional de “Q” sa- biendo que la ecuación 4Q = m(V + K) 2 2t , es di- mensionalmente correcta. Donde: m = masa; V = velocidad; t = tiempo a) ML b) ML2T –3 c) LT3 d) LT –3 e) ML–2T3 Analisis dimensional II 3 24.° Año - I BImestre 2 COLEGIOS FÍSICA Tarea NIVEL BÁSICO 1. Determina el módulo de R = 2A + B – 3C. |A| = 4 cm |C| = 2 cm |B| = 8 cm a) 22 cm b) 26 cm c) 4 cm d) 16 cm e) 20 cm 2. Determina el módulo de R = A –2B + C. |A| = 5 cm |C| = 6 cm |B| = 2 cm a) 2 cm b) 15 cm c) 8 cm d) 3 cm e) 6 cm 3. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 6 cm 4 cm a) 2 cm b) 7 cm c) 1 cm d) 10 cm e) 5 cm NIVEL INTERMEDIO 4. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 2 cm 4 cm 3 cm 2 cm a) 2 cm b) 6 cm c) 5 cm d) 15 cm e) 4 cm 5. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. d a c b a) c b) a c) 2a d) 2a c) 2c 6. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 8 cm 5 cm a) 5 cm b) 8 cm c) 16 cm d) 25 cm e) 15 cm 7. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 1 cm 1 cm Análisis vectorial I 4 4.° Año - I BImestre 3-4 COLEGIOS 3-4 FÍSICA COLEGIOS 54.° Año - I BImestre ANÁLISIS VECTORIAL I 3-4FÍSICA a) 8 cm b) 10 cm c) 6 cm d) 5 cm e) 15 cm 8. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. c d a g f e b a) c b) 3e c) 4e d) 5e e) 7e NIVEL AVANZADO 9. Una hormiga da un paseo iniciando en el punto A y acabando en el punto C. Determina la distancia MN en función de los vectores que representan la altura de la pared y el tamaño del piso. Dato: M y N son puntos medios de AB y BC, respectiva- mente. a cm b cm PA RE D PISO B A C N M a) b – a 2 b) a – b 2 c) 2b – a 2 d) 2a – b e) a – 2b 10. En el gráfico mostrado, determina el vector resul- tante en función de los vectores a y b. a b X a) 2b – a 2 b) a – b 6 c) 2b – a 6 d) a – b e) 2a – 6b Tarea Análisis vectorial II NIVEL BÁSICO 1. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. Dato: cos37° = 4/5 a) 3 2 cm b) 3 5 cm c) 7 cm d) 3 cm e) 4 5 cm 2 cm 5 cm 37° 2. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. Dato: cosθ = 3/5 a) 2 30 cm b) 3 52 cm c) 8 cm d) 46 cm e) 52 cm 3 cm 5 cm θ° 3. La máxima resultante de dos vectores es 14 cm y su mínima es 2 cm. Determina la resultante cuan- do dichos vectores formen 90º. a) 10 cm b) 12 cm c) 14 cm d) 15 cm e) 18 cm NIVEL INTERMEDIO 4. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. a) 50 cm b) 40 cm c) 30 cm d) 60 cm e) 70 cm 50° 50 cm 30 cm 10° 5. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 49° 12° 5 cm 1 cm a) 7 cm b) 10 cm c) 3 cm d) 41 cm e) 45 cm 6. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. 2 cm 3 cm 60° 2 3 cm 2 3 cm a) 9 cm b) 5 cm c) 8 cm d) 2 cm e) 4 cm 7. En el gráfico mostrado, determina el módulo del vector resultante. Dato: cos74° = 7/25 a) 8 cm b) 10 cm c) 17 cm d) 16 cm e) 30 cm 120° 14° A = 7 B = 25 C = 25 8. Dos vectores “A” y “B” forman 120º. Halla el mó- dulo de la resultante, si se sabe que es perpendi- cular al vector “A” de módulo 10 cm. a)10 3 cm b) 10 cm c) 5 3 cm d) 5 cm e) 20 cm 6 4.° Año - I BImestre5 5 COLEGIOS FÍSICA COLEGIOS 7 54.° Año - I BImestre ANÁLISIS VECTORIAL II FÍSICA NIVEL AVANZADO 9. En el gráfico mostrado, tres amigos tratan de comprobar lo aprendido en la clase de magnitu- des y vectores, para ello usan tres cuerdas, sobre las cuales dos de ellos aplican fuerzas de 10 N, un tercer amigo ubicado de manera horizon- tal desea saber cuánta fuerza debe aplicar para igualar la fuerza de sus otros dos amigos. Ayu- da a nuestro amigo a encontrar el valor de dicha fuerza. θ° θ° θ° 10 N 10 N a) 4 N b) 6 N c) 8 N d) 10 N e) 20 N 10. En el gráfico mostrado, se aprecia la fuerza que aplican dos amigos para mover un pequeño auto. Determina el valor del ángulo θ si un tercer ami- go es capaz de mover él solo el auto, con una fuer- za que reemplaza a la de sus dos amigos y tiene como módulo 13 N. 7 N 8 N θ° a) 60° b) 45° c) 53° d) 37° e) 30° Tarea NIVEL BÁSICO 1. Dada la siguiente gráfica de movimiento, marca verdadero (V) o falso (F) según corresponda: v(m/s) 20 16 12 1 2 3 4 5 t(s) La gráfica representa un MRU. ( ) La rapidez inicial es 20 m/s. ( ) La gráfica representa la aceleración del móvil. ( ) a) VVV b) VVF c) FFF d) VFV e) VFF 2. Si un auto se mueve con rapidez constante de 36 km/h, determina la distancia que recorrerá los primeros 10 s. a) 300 m b) 100 m c) 200 m d) 600 m e) 300 m 3. Determina la rapidez de un tren de 200 m de lar- go que realiza MRU, sabiendo que demora 20 s en atravesar completamente un túnel de 600 m de longitud. a) 45 m/s b) 60 m/s c) 40 m/s d) 20 m/s e) 30 m/s NIVEL INTERMEDIO 4. Dos trenes de 200 m y 300 m de largo están sepa- rados 500 m. Si corren al encuentro uno del otro con rapideces constantes de 10 m/s y 15 m/s, res- pectivamente, determina después de qué tiempo, a partir del instante indicado, los trenes se cruzan totalmente. a) 35 s b) 25 s c) 15 s d) 40 s e) 50 s 5. A partir del instante mostrado, determina cuán- tos segundos transcurren hasta que el auto A pase completamente al auto B. Considera que los autos se mueven en vías paralelas realizando un MRU. 12 m/s 1,4 m 13 m 1,6 m 4 m/s a) 1 s b) 2 s c) 3 s d) 4 s e) 5 s 6. Dos ciudades situadas en los márgenes de un río, se encuentran separadas 100 km. Un bote que hace el recorrido entre ellas, tarda 5 h cuando va río arriba; y tarda 4 h cuando va río abajo. Si la ra- pidez de la corriente es constante en ambos casos, calcula esta rapidez en km/h del río. a) 0,5 b) 1,5 c) 2,5 d) 3,5 e) 4,5 7. Un automovilista debe llegar a una ciudad distan- te 480 km a las 19:00 horas, pero con la finalidad de llegar a las 18:00 horas, tuvo que ir a 24 km más por hora. Determina a qué hora partió. a) 12:00 h b) 13:00 h c) 14:00 h d) 15:00 h e) 15:00 h 8. Un hombre ubicado entre dos montañas lanza un grito pidiendo auxilio. Si escucha el primer eco a los 3 segundos, y el segundo, a los 3,6 segundos; determina la separación entre las montañas. Movimiento rectilíneo uniforme (MRU) 8 4.° Año - I BImestre6 6 COLEGIOS FÍSICA COLEGIOS 9 64.° Año - I BImestre MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME (MRU) FÍSICA a) 1500 m b) 2190 m c) 1300 m d) 1200 m e) 1122 m NIVEL AVANZADO 9. Un muchacho caminando sobre una escalera me- cánica detenida se demora 30 s en subir. Cuando está parado sobre la escalera en movimiento, se demora 20 s en subir. ¿Qué tiempo demora en su- bir sobre la escalera en movimiento? a) 8 s b) 12 s c) 10 s d) 15 s e) 20 s 10. Un automóvil se dirige a una muralla con una rapidez de 6 m/s. Si emite un sonido de bocina y escucha el eco a los 2 segundos, ¿a qué distan- cia de la muralla se encuentra cuando escucha el eco? a) 570 m b) 668 m c) 690 m d) 480 m e) 334 m Tarea NIVEL BÁSICO 1. Un móvil con MRUV parte con una rapidez de 72 km/h, y una aceleración de módulo 8 m/s2. Determina la rapidez en m/s que tendrá el móvil después de 10 s de iniciado el movimiento. a) 400 m/s b) 300 m/s c) 100 m/s d) 120 m/s e) 500 m/s 2. Un auto con MRUV tiene una rapidez inicial de 5 m/s, y una aceleración de módulo 2 m/s2. De- termina el recorrido del auto en 6 s. a) 66 m b) 45 m c) 5 m d) 70 m e) 30 m 3. Un móvil con MRUV tiene una rapidez de 30 m/s; si en un determinado momento empieza a frenar hasta detenerse en 8 segundos, determina el espa- cio que recorrió desde que empezó a frenar hasta que se detuvo. a) 60 m b) 90 m c) 80 m d) 130 m e) 120 m NIVEL INTERMEDIO 4. Un móvil desarrolla un MRUV recorriendo 81 m en 3 s, y luego cesa su aceleración recorriendo 90 m en los siguientes 3 s con MRU. Determina el módulo de su aceleración cuando desarrollaba el MRUV si este era acelerado. a) 2 m/s2 b) 3 m/s2 c) 4 m/s2 d) 5 m/s2 e) 6 m/s2 5. Un auto varía su rapidez de 20 m/s a 80 m/s, en 10 segundos. Si partiera del reposo con la misma aceleración, determina la distancia que logra re- correr en el mismo tiempo. a) 30 m b) 250 m c) 500 m d) 600 m e) 300 m 6. Un motociclista inicia su movimiento con MRUV. Si en los dos primeros segundos recorre 4 m, cal- cula su rapidez al término del quinto segundo de su movimiento. a) 10 m/s b) 12 m/s c) 15 m/s d) 20 m/s e) 5 m/s 7. Dos trenes parten de un mismo punto en direc- ciones perpendiculares entre sí, con aceleraciones de módulo 6 m/s2 y 8 m/s2. ¿Qué tiempo pasará para que estén separados 2000 m? a) 10 s b) 20 s c) 5 s d) 25 s e) 30 s 8. Un automóvil con MRUV parte del reposo; en el inicio de la primera cuadra de una calle, tiene una aceleración de módulo 5 m/s2, en la segun- da cuadra mantiene su rapidez constante, y en la tercera cuadra desacelera a razón de 2 m/s2, hasta detenerse. Si cada cuadra mide 10 m de longitud, determina el tiempo transcurrido para recorrer las tres cuadras mencionadas. a) 8 s b) 2 s c) 5 s d) 6 s e) 12 s NIVEL AVANZADO 9. El chofer de un auto puede frenar a fondo y hacer desacelerar un auto a razón de 10 m/s2. Cuando el auto va a 108 km/h, cruza un pea- tón. Determina la distancia mínima desde la que debe ver al peatón para no atropellarlo si el tiempo de reacción del chofer es de 1,2 s. Consi- dera MRUV. Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) 10 4.° Año - I BImestre 7-8 COLEGIOS 7-8 FÍSICA COLEGIOS 114.° Año - I BImestre MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORMEMENTE VARIADO (MRUV) 7-8FÍSICA a) 70 m b) 72 m c) 81 m d) 90 m e) 108 m 10. Un sujeto puede correr a razón constante de 6 m/s. Observa un bus estacionado y corre hacia él; cuando está a 12 m del bus, este arranca ale- jándose con una aceleración de módulo 2 m/s2. ¿Alcanzará el sujeto al ómnibus?; de no hacerlo, ¿cuál será su máximo acercamiento? a) No lo alcanza, 1 m b) No lo alcanza, 2 m c) No lo alcanza, 3 m d) No lo alcanza, 4 m e) Sí lo alcanza, en 2s