Nombre del profesor J. Alejandro Ramírez G. Práctica Guía de estudio Material didáctico: Unidad de aprendizaje Física I Semestre Tercero Turno Mat Ciclo escolar 2020-2

Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones. 1.- ¿Por qué se considera a la Física una ciencia experimental? 2.- Menciona algunas aplicaciones de la Física que se presentan cotidianamente. Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes enunciados 1.- La ciencia que investiga los conceptos fundamentales de la materia, la energía y el espacio, así como las relaciones entre ellos, es 2.- El científico que se considera el iniciador de la Física experimental es 3.- El procedimiento ordenado y sistematizado que se aplica para estudiar la ciencia es 4.- En el Metodo Científico, la _______________ es una suposición verdadera o falsa con la que se intenta explicar un fenómeno 5.- Es la etapa del Método Científico en la que se propone una respuesta o solución a un problema 6.- Las ciencias ______________ estudian objetos y hechos (realidades concretas), como por ejemplo _____________ y ____________ 7.- Las ciencias __________________ establecen propiedades de la materia y analizan los fenómenos que suceden a nuestro alrededor, por ejemplo ____________ y ____________ 8.- Las ciencias sociales estudian el comportamiento del hombre en conjunto con el medio social en el que se desenvuelve, por ejemplo _______________ y ___________________ 9.- Una cantidad ___________________ es aquella que queda perfectamente definida con sólo indicar su magnitud. 10.- Un sistema de vectores ________________________ es aquel que en el cual los vectores se encuentran en el mismo plano 11.- Un sistema de vectores es _____________________ cuando las líneas de acción de los vectores se cruzan en un punto. 12.- El vector equilibrante es de igual magnitud que el resultante, pero _____________________ 13.- En el método analítico del triángulo, la magnitud de la resultante se calcula utilizando _______

_____________________________ 14.- El método analítico _________________________________ nos permite sumar dos o más vectores concurrentes. 15.- Para encontrar la resultante, empleando el método analítico de componentes rectangulares, se hace uso de la expresión trigonométrica ___________________________________ 16.- El producto punto entre dos vectores perpendiculares es igual a ______________________ Escribe dentro del paréntesis la letra de la respuesta correcta. 1 ( ).- Conjunto de conocimientos con validez universal, ordenados y organizados racionalmente para establecer principios fundamentales en busca de respuesta a toda pregunta que pueda formularse el hombre a) Ciencia b) Tecnología c) Técnica d) Empirismo 2 ( ).- Conjunto de pasos ordenados y sistematizados que conducen con mayor certeza a la elaboración de leyes físicas a) Intuición b) Estadística c) Método científico d) Método lírico 3 ( ).- Estudian exclusivamente ideas o estructuras del razonamiento a) Ciencias factuales b) Ciencias formales c) Ciencias exactas d) Ciencias sociales 4 ( ).- A aquellas ciencias que requieren de la experimentación para comprobar sus hipótesis, teorías o leyes se llaman a) Formales b) Lógicas c) Factuales d) Exactas 5 ( ).- Sistematización de conocimientos científicos y técnicos aplicables a cualquier actividad, por ejemplo, procesos industriales a) Técnica b) Ciencia c) Tecnología d) Empirismo 6 ( ).- Considerada como un conjunto de procedimientos para efectuar una aplicación fisica, industrial o comercial explotando al máximo sus posibilidades a) Empirismo b) Técnica c) Ciencia d) Tecnología 7 ( ).- Proceso mediante el cual se determinan los conocimientos con validez universal, que los organiza y los explica con el objeto de aplicarlos en la predicción de nuevos conocimientos a) Observación b) Hipótesis c) Experimentación d)Método científico 8 ( ).- Son las que se definen a partir de las relaciones entre cantidades fundamentales o entre cantidades fundamentales y cantidades derivadas a) Cantidades fundamentales b) Cantidades básicas c) Cantidades derivadas d) Cantidades 9 ( ).- Son ejemplos de unidades básicas del Sistema Internacional a) Kilogramos, Grados Celsius, Amperes b) Kilogramos, Minutos, Grado Kelvin c) Metro, Grados Centígrados d) Metro, Grados Kelvin. Amperes 10 ( ).- El prefijo micro (µ) utilizado en el sistema internacional de pesas y medidas tiene un valor de a) 1 x 1012 b) 1 x 106 c) 1 x 10-9 d) 1 x 10-6

11 ( ).- Consiste en comparar una cantidad física con otra de la misma naturaleza reconocida como patrón a) Calibrar b) Convertir c) Medir d) Magnitud 12 ( ).- Es la diferencia entre valor obtenido y el valor verdadero de la cantidad que se mide a) Valor verdadero b) Valor medio c) Error d) Incertidumbre 13 ( ).- Científico considerado como Padre del Método Científico a) Galileo Galilei b) Newton c) Copérnico d) Kepler 14 ( ).- Todo aquello que puede medirse, se denomina: a) Magnitud b) Unidad c) Escalar d) Vector 15 ( ).- La acción de comparar dos magnitudes de la misma especie, considerando una de ellas como la unidad patrón, se llama: a) Trazar b) Igualar c) Medir d) Recortar 16 ( ).- Toda magnitud física se expresa por medio de: a) Un número b) Una unidad de medida c) Una literal d) Un número y una unidad de medida 17 ( ).- Las magnitudes físicas que no pueden definirse o expresarse en función de otras, se denominan: a) Únicas b) Relativas c) Derivadas d) Fundamentales 18 ( ).- Las magnitudes físicas que se expresan como el producto o combinación de otras magnitudes fundamentales, se denominan: a) Únicas b) Relativas c) Fundamentales d) Derivadas 19 ( ).- En el sistema internacional: Longitud, Masa y Tiempo representan a: a) Magnitudes derivadas b) Magnitudes fundamentales c) Magnitudes relativas d) Magnitudes únicas 20 ( ).- Metro, Kilogramo y Segundo, son unidades de medida de magnitudes: a) Fundamentales b) Relativas c) Derivadas d) Únicas 21 ( ).- Área, Volumen y Velocidad, son ejemplos de magnitudes: a) Fundamentales b) Relativas c) Derivadas d) Únicas 22 ( ).- Comparar directamente la unidad patrón con el cuerpo a medir, es una ejemplo de medida: a) Indirecta b) Derivada c) Directa d) Relativa 23 ( ).- Es el resultado obtenido por medio de una ecuación, es una medida: a) Directa b) Indirecta c) Relativa d) Fundamental 24 ( ).- Es la unidad de tiempo en el sistema internacional. a) Segundo b) Minuto c) Hora d) Día 25 ( ).- Se caracteriza por tener magnitud, dirección y sentido a) Escalar b) Vector c) Plano cartesiano d) Producto punto

26 ( ).- A los vectores que actúan sobre una misma línea de acción se les llama a) Coplanares b) Concurrentes c) Colineales d) Resultantes 27 ( ).- Al vector capaz de sustituir a un sistema de vectores se le llama a) Resultante b) Absoluto c) Equilibrante d) Coplanar 28 ( ).- Es la representación polar de una cantidad vectorial F a) F ∠θ b) (Fx , Fy) c) Fxi + Fyj d) IFI 29 ( ) .- Es la representación rectangular de una cantidad vectorial F a) F ∠θ b) (Fx , Fy) c) Fxi + Fyj d) IFI 30 ( ).- El ángulo θ en la representación polar de un vector A se considera negativo al medirlo en a) Radianes b) El sentido de las manecillas del reloj c) Contra las manecillas del reloj d) Grados sexagesimales 31 ( ).- En el tercer cuadrante, las componentes rectangulares “x” y “y” de un vector son (respectivamente) a) Positiva y positiva b) Negativa y positiva c) Negativa y negativa d) Positiva y negativa 32 ( ).- Efectuar la operación A – B equivale a a) A + (- B) b) A + B c) B – A d) – B + (- A) 33 ( ).- Al usar un método gráfico para sumar vectores es indispensable tomar en cuenta a) Una cuadrícula b) Una escala c) Un bosquejo d) Componentes rectangulares 34 ( ).- Al indicar que A + B = B + A, estamos haciendo uso de una propiedad de la suma de vectores llamada a) Conmutativa b) Distributiva c) Transitiva d) Asociativa 35 ( ).- Al indicar que (A + B) + C = A + (B + C) = A + B +C, se está haciendo uso de una propiedad de la suma de vectores llamada a) Conmutativa b) Distributiva c) Transitiva d) Asociativa 36 ( ).- El punto de aplicación de vector puede cambiar, pero el efecto que produce seguirá siendo el mismo. Principio denominado: a) De transmisibilidad b) De probabilidad c) De unidad d) De posibilidad 37 ( ).- Vector que al combinarse con una cantidad o magnitud, le proporciona dirección y sentido, sin modificar su unidad de medida. a) Vector libre b) Vector deslizante c) Vector unitario d) Vector paralelo 38 ( ).- Los vectores cuyas líneas de acción se encuentran en un mismo plano. a) Coplanares b) Deslizantes c) No coplanares d) Libres

39 ( ).- Los vectores cuyas líneas de acción se encuentran en planos diferentes a) Coplanares b) Deslizantes c) No coplanares d) Libres

40 ( ).- Los vectores que se encuentran sobre una misma línea de acción, se denomina a) Arbitrarios b) Paralelos c) Concurrentes d) Colineales

41 ( ).- Los vectores que coinciden en un mismo punto, se denominan: a) Arbitrarios b) Paralelos c) Concurrentes d) Colineales

42 ( ).- Los vectores coplanares que en su accionar se mantienen paralelos entre sí, se denominan: a) Arbitrarios b) Paralelos c) Concurrentes d) Colineales

43 ( ).- Método gráfico en el cual se forma un cuadrilátero cuyos lados opuestos son paralelos

a) Polígono b) Triángulo c) Paralelogramo d) Analítico

44 ( ).- El método del paralelogramo se utiliza para sumar: a) Dos vectores c) Mas de dos vectores c) Escalares d) Distancias

45 ( ).- Para sumar gráficamente más de dos vectores, se utiliza el método. a) Del triángulo b) Del paralelogramo c) Del polígono d) De la resultante

46 ( ).- La suma de dos o más vectores, se le llama vector: a) resultante b) conjunto c) resultado d) propiedad

47 ( ).- El intercambio de posiciones de los vectores sumados, no produce resultados diferentes. a) Propiedad Asociativa b) Propiedad Alternativa c) Propiedad Repetitiva d) Propiedad Conmutativa 48 ( ).- Al producto vectorial también se le conoce como: a) Producto punto b) Vector unitario c) Producto cruz d) Producto escalar 49 ( ).- Si se conoce la representación polar de los vectores A y B, la magnitud del producto A x B está dada por a) AB Cos θ b) AB Sen θ c) AB Tan θ d) AB 50 ( ).- Si se conoce la representación rectangular de los vectores P y Q, que se encuentran en el plano XY, la magnitud del producto P x Q está dada por a) Px Qx + Py Qy b) Py Qx – Px Qy c) Px Py – Qx Qy d) Px Qy –Qx Py Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que corresponda.

a) 5 metros ( ) 60 s b) 8 Km ( ) 35 m/s c) Una hora ( ) 8000 m d)165.6 Km./h. ( )10-6m3 e) Un minuto ( ) 500 cm f) Un centímetro cúbico (1cm3) ( ) 46 m/s g) 126 Km./h ( ) 60 minutos

Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones. 1) ¿Qué es un vector?

2) ¿Qué es un escalar? 3) ¿Qué condición se requiere para que dos vectores sean paralelos? 4) ¿Qué condición se requiere para que dos vectores sean coplanares? _______ 5) ¿En qué consiste el principio de transmisibilidad de los vectores? _____________ _____________________________________________________________________________ 6) La dirección de un vector está determinada por ____________________ 7) Los vectores que se le aplican a un mismo punto, se llaman _________________ 8) La línea imaginaria por la cual se desplaza un vector, se llama _____________________ 9) La dirección de un vector la determina ___________________ Escribe una respuesta breve a las siguientes cuestiones. 1.- Describe el procedimiento para descomponer vectores. ____________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ 2.- Describe el procedimiento para sumar, analíticamente dos vectores. ____________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ Resuelva los siguientes problemas 1. Dos remolcadores tiran de un barco; cada uno ejerce una fuerza de 60,000 N y el ángulo entre los cables de tracción es de 600. Calcular la fuerza resultante que actúa sobre el barco 2. Se tienen fuerzas con valores F1 =5N ∠370 , F2= 3N ∠1800 Y F3= 7N ∠2250 Calcular. a) La resultante de las fuerzas b) La Equilibrante del sistema

3. Dos fuerzas A y B actúan sobre el mismo objeto y producen una fuerza resultante de 50 N a 36.9º N del O. La fuerza A = 40 N se dirige hacia el Oeste. Halle la magnitud y la dirección de la fuerza B.

4. Dos cuerdas A y B están atadas a un gancho de amarre, de manera que se ha formado un ángulo de 600 entre las dos cuerdas. La tensión sobre la cuerda A es de 80 N y la tensión sobre la cuerda B es de 120 N. Utilice el método del paralelogramo para hallar la fuerza resultante sobre el gancho.

5. Dos fuerzas actúan sobre el automóvil ilustrado en la figura 2 La fuerza A es igual a 120N hacia el oeste, y la fuerza B es igual a 200N a 600 NO. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza resultante sobre el automóvil?

6. Calcule la fuerza resultante que actúa sobre el perno de la figura 3

Figura 3

7. Un cable esta unido al extremo de una viga. ¿Qué tirón se requiere, a un ángulo de 400 con respecto a la horizontal, para producir una fuerza horizontal efectiva de 200N? 8. Grafica en un sistema de coordenadas rectangulares con escala 1cm: 25N, las fuerzas: F1=125N ∠720; F2=100N ∠1650; F3=75N ∠2300 y F4=175N ∠3050.

9. Determinar la fuerza resultante del sistema: F1=500N ∠800 ; F2=750N ∠2000 ; F3=900N ∠3150

10. Determinar la equilibrante del sistema de fuerzas: F1=45N ∠750 ; F2=60N ∠00 ; F3=75N ∠2700

11. Obtenga la equilibrante para el sistema formado por las dos fuerzas siguientes A = 60 N ˾60° y B = 120 N ˾200° 12. Por el método analítico de componentes rectangulares, calcule la resultante del sistema de vectores siguiente y grafíquela. V1= 90 m/s a -10° V2= 150 m/s a –155° V3= 75 m/s a 65° V4= 40 m/s a 270° V5= 20 m/s a 100°

SEGUNDA EVALUACION 1.- La estática acepta que un cuerpo tiene_______________________________ cuando no varía su posición con respecto a otro cuerpo que nos sirve de referencia 2.- Un _______________________ es la fuerza que le provoca una aceleración de 1 m/s2 a una masa de 1 kg. 3.- La grafica que muestra las fuerzas que actúan sobre un cuerpo se llama _______________. 4.- Un ___________________________ es un diagrama vectorial que describe todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo 5.- La acción que es capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo o bien de deformarlo, se llama 6.- A la fuerza de atracción gravitacional que ejerce la tierra sobre un cuerpo se llama _____________ 7.- La __________________________ es una medida de la inercia de un cuerpo. 8.- En el sistema internacional de unidades el peso se mide en ____________________________ 9.- La fuerza que ejerce la tierra hacia su centro sobre los cuerpos que están a su alrededor, recibe el nombre de 10.- Es la medida de la inercia de un cuerpo, o bien la cantidad de materia que éste posee, recibe el nombre de 11.- La tendencia de todo cuerpo a mantenerse en un estado de reposo o en movimiento uniforme en línea recta, se le llama 12.- Si un cuerpo se encuentra tanto en equilibrio traslacional como en equilibrio rotacional, decimos que se encuentra en equilibrio __________________________________ 13.- La expresión ΣM= 0 se conoce como _____________________________ de equilibrio. 14.- A la primera ley de Newton se le conoce también como _______________________________ 15.- A toda fuerza llamada acción se le opone otra llamada reacción, con la misma magnitud pero en sentido contrario, esto se refiere a 16.- La _____________________________ nos indica que “para cada fuerza de acción, existirá una fuerza de reacción de igual magnitud y sentido contrario a la primera” 17.- Un cuerpo se encuentra en equilibrio _______________________ cuando la suma de fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. 18.- El ___________________________ se define como la capacidad que tiene una fuerza para hacer girar un cuerpo 19.- El momento de una fuerza es __________________________ cuando su tendencia de giro tiene sentido contrario a las manecillas del reloj (anti horario).

20.- La unidad de medida del momento de una fuerza, en el sistema internacional, es____________________________________________ 21.- El teorema de _________________________ establece que la suma de momentos de un sistema de fuerzas concurrentes, es igual al momento de la resultante del sistema. 22.- Un cuerpo se encuentra en ____________________________ cuando la suma de momentos que actúa sobre él es igual a cero. 23.- La _______________________________ nos asegura el equilibrio rotacional 24.- El ____________________________________ de un cuerpo o sistema, es un punto dónde se considera concentrada toda la masa del mismo 25.- El ____________________________________ de un cuerpo o sistema es un punto en el que se considera concentrado todo el peso del mismo 26.- El _____________________________________ de una figura plana, es un punto en dónde se puede considerar que se concentra toda el área de la misma 27.- Para un cuerpo homogéneo, su centro de masa coincide con su _____________________ 28.- En una figura geométrica plana y regular, su centroide se puede localizar ubicando su __________________________________________________________________ 29.- El centro de gravedad de un sólido regular de densidad uniforme, tal como una esfera o un cubo, se localiza en _____________________________________________ 30.- Una ___________________________________ es un dispositivo mecánico que transforma la aplicación de una fuerza en trabajo útil Sección II. Escriba en el paréntesis la letra que corresponde a la respuesta correcta 1.- ( ) A la parte de la mecánica que estudia el equilibrio de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, se le llama. a) Dinámica b) Estática c) Cinemática d) Termodinámica 2.- ( ) Se le llama así a la oposición que presenta un cuerpo a cambiar su estado de reposo o de Movimiento a) Resistencia b) Masa c) Vacío d) Inercia 3.- ( ) En el sistema internacional de unidades la masa se mide en: a) Libra b) Newton c) Kilogramo d) Gramo 4.- ( ) Forma gráfica de representar a todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo. a) Diagrama de cuerpos b) Diagrama de la fuerza resultante c) Diagrama único d) Diagrama de cuerpo libre 5.- ( ) La magnitud que mide la efectividad de una fuerza para causar rotación, se denomina a) Giro b) Tensión c) Fuerza e) Momento de torsión

6.- ( ) Cuando un cuerpo recibe la acción de una fuerza y tiende a girar en sentido contrario a las manecillas del reloj, entonces su momento de torsión tiene signo: a) Nulo b) Positivo c) Negativo d) Sin signo 7.- ( ) Cuando un cuerpo recibe la acción de una fuerza y tiende a girar en el sentido de las manecillas del reloj, entonces su momento de torsión tiene signo: a) Nulo b) Positivo c) Negativo d) sin signo 8.- ( ) Ecuación que describe la segunda condición de equilibrio. a) Σ FX = 0 b) Σ FY = 0 c) Σ M= 0 d) Σ Fz = 0 9.- ( ) Al momento de una fuerza se le conoce también como a) Impulso b) Torca c) Eje de giro d) Acción 10.- ( ) Este teorema establece que la suma de momentos de un sistema de fuerzas paralelas, es igual al momento de la fuerza resultante del sistema a) Varigñon b) Momentos c) Ejes d) Pitágoras 11.- ( ) Dirección del momento de un par de fuerzas con respecto al plano que contiene las líneas de acción a) Paralelo b) Diagonal c) Colineal d) Perpendicular 12.- ( ) Cuando su tendencia de giro tiene el mismo sentido que el giro de las manecillas del reloj, se dice que que el momento de una fuerza es: a) Positivo b) Cero c) Negativo d) Perpendicular 13.- ( ) La distancia perpendicular del eje de rotación a la línea de acción de la fuerza se llama: a) Brazo de palanca b) Longitud c) Momento d) Pivote 14.- ( ) La expresión M= F r indica. a) Par de fuerzas b) Equilibrio de rotación c) Momento de una fuerza d) Equilibrio de una fuerza 15.- ( ) Si la línea de acción de la fuerza de la fuerza pasa por el eje de rotación, el brazo de palanca es: a) Máximo b) Negativo c) Positivo d) Cero 16.- ( ) Si la línea de acción de la fuerza pasa por el eje de rotación, el momento que provoca dicha fuerza es a) Máximo b) Negativo c) Positivo d) Cero 17.- ( ) Elige la fuerza y su correspondiente brazo de palanca, que generen el momento de mayor magnitud, sin considerar el sentido del mismo. a) 20 N, r = 4 cm b) 15 N, r = 3 cm c) 10 N, r = 4 cm d) 8 N, r = 5 cm 18.- ( ) Si se tiene un cuerpo de madera de forma irregular se puede afirmar que: a) El centro de gravedad está en el extremo b) El centro de gravedad coincide con el centro geométrico de la pieza c) El centro de gravedad se localiza en el punto en donde al apoyarse se equilibra este. d) El centro de gravedad se ve afectado por su densidad 19.- ( ) El plano inclinado, la cuña, la polea y la palanca son ejemplos de máquinas a) Compuestas b) Simples c) Eléctricas d) Electrónicas

20.- ( ) Máquina simple que permite levantar grandes pesos a cambio de recorrer distancias grandes a) Polea b) Cuña c) Palanca d) Plano inclinado 21.- ( ) Es una máquina simple que transforma una fuerza en dos fuerzas antagónicas perpendiculares a la primera. Una hacha funciona bajo éste principio a) Polea b) Cuña c) Palanca d) Plano inclinado 22.- ( ) Máquina simple formada por una rueda montada sobre un eje, con una cuerda que, rodea la circunferencia de la rueda a) Polea b) Cuña c) Palanca d) Plano inclinado 23.- ( ) Este tipo de polea sólo cambia la dirección de la fuerza aplicada, pero mantiene su magnitud a) Móvil b) Fija c) Dinámica d) Suave Sección III. Dibuje un diagrama de cuerpo libre (D.C.L.) correspondiente a las situaciones ilustradas en las siguientes figuras:

A) 45 0 A 60 0 B W

B) 300 A B 450 W

C) 40 0 B A W

D) A 30 0 B W

E) A B 42 0 W

Sección IV. Resuelva los siguientes problemas, anotando su desarrollo, modelos matemáticos adecuados y despejando si es necesario 1) Un pescado de masa m está suspendido por una cuerda como se indica en la figura. La cuerda se fija firmemente en el punto C, pero un jalón la desprenderá de la pared en A cuando la tensión en la cuerda sea mayor que 22 N. ¿Cuál es la masa máxima del pescado que puede soportar la cuerda?

2) Una planta se cuelga de alambres, tal como lo indica la figura. ¿Cuál es la tensión en cada alambre si la planta pesa 20 N? (Nota: no considere el peso del alambre)

3) Si el peso de bloque de la figura es de 80 N, ¿cuáles son las tensiones en las cuerdas A y B?

40 0 B A W = 80 N

4) Si W = 600N en la figura, ¿Cuál es la fuerza que ejerce sobre

la cuerda sobre el extremo del aguilón A en la figura (b)?¿Cuál es la tensión sobre la cuerda B?

A 30 0 B W = 600 N

5) ¿Cuál es el peso máximo W en el caso de la figura, si la

cuerda solo puede soportar una tensión máxima de 800 N?

A 30 0 B W = ?

6) Un cuadro de 20 N se cuelga de un clavo, como indica la

figura, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ángulo de 60°. ¿Cuál es la tensión en cada segmento de la cuerda?

A 60 0 B CUADRO

W

7) Calcula las fuerzas de tensión o compresión de las siguientes figuras

A a) B 30 0 W = 400 N

b) 45 0 A 60 0 B W = 420 lb

c)

300 A B 450 W = 46 lb

8) Un semáforo está suspendido de dos soportes, como se muestra en la figura. Las tres fuerzas que actúan a través del punto común O, son W, el peso del semáforo que es de 500N que actúan en línea recta hacia abajo, F1, la tensión de un cable a 450 hacia arriba y ala izquierda; y Fg, la tensión del otro cable, a 300 hacia arriba y hacia la derecha. Calculemos gráficamente y analíticamente las magnitudes de las tensiones.

450 300

F1=__N F2= ___ N W= 500 N

9) Una caja de 500 Kg está sostenida del extremo de una barra horizontal, el ángulo entre la barra y el cable que la soporta en su extremo es de 450. Suponiendo despreciable el peso de la barra comparado con el de la carga. Calcular.

a) La tensión del cable. b) La fuerza de la barra que ejerce sobre la pared.

450 m= 500Kg

10) Una tala de 8m con un peso despreciable esta sostenida en un punto localizado a 2m del extremo derecho, donde se aplica un peso de 50N. ¿Qué fuerza descendente se tendrá que ejercer en el extremo izquierdo para alcanzar el equilibrio?

50N

11) Una fuerza F=20N ∠900 se aplica a un cuerpo pivoteado por un eje, de tal manera que la distancia perpendicular entre el punto de pivoteo (centro de momentos) y la línea de acción de la fuerza es de 5 metros. Determinar los dos momentos que pueden interpretarse.

12) Si la fuerza F de la figura (a) es igual a 80 lb ¿cuál es el momento de torsión resultante en torno al eje A (considerando insignificante el peso de la varilla) ¿ cuál es el momento de torsión resultante en torno al eje B?

F 2 m 3 m

A C 250 B

F

13) De acuerdo con el siguiente esquema mecánico a) ¿Cuál es la magnitud del momento en A? b) ¿Cuál es la magnitud del momento en B? c) ¿Cuál es la magnitud del momento resultante?

F 5 m 60 0 B C 2 m A

TERCERA EVALUACION Sección I. Escriba en el paréntesis la letra que corresponde a la respuesta correcta 1.- ( ).- Estudia el movimiento de un cuerpo sin importar las causas que lo producen: a) Estática b) Dinámica c) Óptica d) Cinemática

2.- ().- Permite conocer y predecir en qué lugar se encontrará una partícula en movimiento, que velocidad tendrá después de cierto tiempo y que tiempo utilizará para recorrer una distancia determinada. a) Mecánica. b) Cinemática. c) Estática. d) Dinámica. 3.- ( ).- La velocidad es una cantidad de tipo: a) Vectorial b) Escalar c) Química d) Positiva 4.- ( ) La unidad de medida de la velocidad de un cuerpo, es. a) m/s b) m/s2 c) m2/s d) m s 5.- ( ).- El desplazamiento es una cantidad física de tipo: a) Escalar b) Vectorial c) A dimensional d) Nula 6.- ( ).- La distancia es una cantidad física de tipo: a) Escalar b) Vectorial c) A dimensional d) Nula 7.- ( ).- Es la magnitud de la velocidad: a) Rapidez b) Longitud c) Aceleración d) Distancia 8.- ( ).- La trayectoria que deja un cuerpo con MRU es una línea: a) Circular b) Parabólica c) Elíptica d) Recta 9.- ( ) Un auto viaja a razón de 85 Km/h a 42º en dirección sureste; esta cantidad representa una magnitud: a) Numérica b) Escalar c) Básica d) Vectorial 10.- ( ) Tomando como inicio de todo movimiento el origen de un sistema cartesiano; una persona camina hacia el Norte 45 m y luego gira 180° para avanzar 15 m. ¿Cuál es el desplazamiento efectuado? a) 30 m, Norte. b) 25 m, Sur. c) 30 m, Sur. d) 25 m, Norte. 11.- ( ) Desde el origen de un sistema cartesiano; una partícula se mueve 3m sobre el eje “x” positivo, luego 4m paralelamente al eje "y" positivo. ¿Cuál es el desplazamiento efectuado? a) 5 m, 53.13° b) 5 m, 350°. c) 30 m, Sur. d) 25 m, Norte. 12.- ( ) Un cuerpo recorre 1080 m en 3 min. ¿Cuál es su velocidad media en este intervalo de tiempo? a) 6 m/s b) 3 m/s c) 160 m/s d) 360 m/s 13.- ( ) Un móvil recorre 600 m en 9 s, después recorre 100 m en 5 s ¿Cuál es la velocidad media del móvil en todo el recorrido? a) 175 m/s b) 125 m/s c) 50 m/s d) 60 m/s 14.- ( ) Una corredora se desplaza sobre una pista circular de 1200m, si ella tarda 3 min en recorrer la pista (salir y llegar al mismo punto), ¿Cuál es su velocidad y rapidez, respectivamente?

a) V= 0 m/s, r= 0 m/s b) V= 6.67 m/s, r =0 m/s c) V= 0 m/s, r= 6.67 m/s d) V= 6.67 m/s, r =6.67 m/s 15.- ( ) Si graficamos d vs t en un MRUV, la forma de la gráfica será: a) Línea recta b) Un punto c) Segmento de parábola d) Semicírculo 16.- ( ) La variación de la velocidad de una partícula en la unidad de tiempo. a) Rapidez. b) Aceleración. c) Desplazamiento. d) Trayectoria. 17.- ( ) En un movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV) es constante la: a) Velocidad b) Distancia c) Aceleración d) Rapidez 18.- ( ) La unidad de medida de la aceleración que se le aplica a un cuerpo, a) m/s b) m/s2 c) m2/s d) m s 19.- ( ) En un MRUV el valor de la velocidad del móvil es: a) Variable b) Constante c) Cero d) Infinita 20.- ( ) Un cuerpo parte del reposo y se acelera a razón de 3 m/s² ¿Que distancia recorre después de 4s? a) 24m b) 48m c) 8m d) 6m 21.- ( ) En una caída libre un cuerpo está sujeto a una aceleración cuya magnitud es igual a) A cero b) A 9.81 m/s² c) A Infinito d) A 32 m/s² 22.- ( ) En una caída libre, se observa que la velocidad del cuerpo: a) Aumenta. b) Disminuye. c) Es constante. d) no se afecta.

23.- ( ) En una caída libre, se observa que la aceleración que sufre el cuerpo: a) Aumenta. b) Disminuye.c) Es constante.d) Cambia su dirección. 24.- ( ) La aceleración de la gravedad se representa por una magnitud: a) Escalar. b) Variable. c) Única. d) Vectorial. 25.- ( ) La caída libre de todo cuerpo, es un ejemplo de movimiento: a) Rectilíneo Uniforme. b) Rectilíneo Uniformemente Acelerado. c) Vertical Ascendente. d) Vertical Uniforme. 26.- ( ) En el vacío, se observa que todos los cuerpos al caer lo hacen: a) con la misma velocidad. b) con la misma aceleración. c) con la misma fuerza. d) con fricción. 27.- ( ) Es una magnitud vectorial cuya dirección está dirigida hacia el centro de la Tierra. a) Masa.b) Desplazamiento. c) Velocidad. d) Aceleración de la gravedad. 28.- ( ) Si se suelta un cuerpo desde la parte más alta de la torre, ¿En cuánto tiempo recorre una distancia de 45 m? (Considera g=10 m/s²) a) 10.1s b) 8.10s c) 6.0s d) 3.0s 29.- ( ) Se deja caer un cuerpo de la parte más alta de un edificio y tarda 2s en llegar al suelo, calcular la altura del edificio (Considera g=10 m/s²)

a) 40m b) 20m c) 50m d) 65m 30.- ( ) Dos esferas de marfil se dejan caer desde lo más alto de una torre; una de ellas pesa el doble de la otra, si se desprecia la fricción del aire, el tiempo que tarda en llegar al suelo es: a) El mismo para las 2 b) Es más rápido para la más pesada c) La mitad para la menos pesada d) 9.81 veces más rápida para la más pesada 31.- ( ) En un tiro vertical cuando la velocidad es cero, la altura alcanzada se considera: a) Máxima. b) Negativa. c) Positiva.d) Mínima. 32.- ( ) Un cuerpo lanzado verticalmente hacia arriba, permanecerá en el aire un tiempo igual a: a) el que transcurre en su ascenso. b) el que transcurre en su descenso. c) un valor menor al que tarda en subir. d) el que transcurre en su ascenso más el descenso. 33.- ( ) Al lanzar verticalmente hacia arriba un objeto, su velocidad al llegar al punto más alto es: a) Máxima b) 9.8 m/s c) Infinita d) Cero 34.- ( ) Un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. Calcular la altura máxima que alcanza el cuerpo. (Considera g=10 m/s²) a) 125 m b) 55 m c) 50 m d) 45 m 35.- ( ) Calcular el tiempo en el que una piedra tarda en alcanzar su altura máxima si se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de 39.24 m/s. a) 4 s b) 8 s c) 10 s d) 12 s 36.- ( ) El movimiento que se caracteriza por la trayectoria que sigue un cuerpo cuando es lanzado con una velocidad inicial formando un ángulo con el eje horizontal, se llama: a) Tiro Vertical b) Movimiento Parabólico. c) Caída libre. d) Movimiento Circular. 37.- ( ) En un movimiento parabólico la velocidad con que el cuerpo avanza horizontalmente, es: a) Constante. b) Variable. c) El doble de Vx d) La mitad de Vy. 38.- ( ) Cuando un cuerpo es lanzado con una trayectoria parabólica, alcanza su máximo desplazamiento horizontal cuando el ángulo de lanzamiento es de: a) 60°. b) 30°. c) 90°. d) 45°. 39.- ( ) Un cuerpo describe un movimiento circular cuando gira alrededor de un punto fijo central llamado: a) Angulo. b) Frecuencia. e) Eje de rotación. d) Radián. 40.- ( ) Se define como el cociente de longitud de arco “s” entre el radio “r” y se mide en radianes a) Longitud de arco b) Radián c) Angulo sólido d) Angulo plano 41.- ( ) 180 grados sexagesimales equivalen, en radianes a: a) [Ecuación] b) 2[Ecuación] c) [Ecuación] d) 0

42.- ( ) Al tiempo que tarda una partícula en dar una vuelta completa y que se mide en segundos se define como: a) Frecuencia b) Velocidad tangencial c) Velocidad angular d) Período 43.- ( ) La expresión 2[Ecuación]ƒ, donde f es la frecuencia, se relaciona con la: a) Frecuencia angular b) Velocidad angular c) Fuerza centrípeta d) Aceleración angular 44.- ( ) Ángulo central al que corresponde un arco de longitud igual al radio. a) Ángulo. b) Radián. e) Eje de rotación. d) Frecuencia. 45.- ( ) Tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa a una circunferencia, o en completar un ciclo. a) Ángulo. b) Frecuencia. e) Período. d) Radián. 46.- ( ) Es el número de vueltas o ciclos que efectúa un móvil en un segundo. a) Ángulo b) Frecuencia. e) Período d) Revolución. 47.- ( ) Cuando un cuerpo cambia de posición siguiendo una trayectoria circular, establece desplazamientos: a) Rectilíneos. b) Angulares. c) Horizontales. d) Inclinados. 48.- ( ) Un radian equivale a: a) 57.3° b) 180° c) 360° d) 4π rad. 49.- ( ) La unidad de medida de la velocidad angular, entre otras, es: a) rad/s b) radianes e) rev/s d) 1 /rad 50.- ( ) La unidad de medida para la aceleración angular, es: a) rad/s2 b) rad/s e) rev/s d) rad2/s Sección II Escribe la(s) palabra(s) que completa(n) correctamente los siguientes enunciados 1.- La parte de la mecánica que estudia el movimiento de los cuerpos sin importar la causa que lo produce, es

2.- El cambio de posición de un cuerpo con respecto a un sistema de referencia es _____ ____________________________________ 3.- El camino que sigue toda partícula al cambiar de posición es su 4.- La línea recta que une los puntos de origen y destino de toda partícula al cambiar de posición es su 5.- La magnitud escalar que representa la separación entre dos puntos cualesquiera, se llama ________________________________ 6.- La velocidad es una cantidad física de tipo _____________________________ 7.- La rapidez es una cantidad física de tipo 8.- La ______________ se define como la longitud de una trayectoria.

9.- La _____________________ se define como el cambio de velocidad con respecto al tiempo. 10.- En un movimiento rectilíneo uniforme (MRU), un cuerpo recorre _____________________________ en tiempos iguales. 11.- En un MRU la aceleración vale . _____________________________ 12.- Si la aceleración de una partícula vale cero, su velocidad es ________________________ 13.- Se define como _________________________ a la línea imaginaria que deja un cuerpo al moverse. 14.- Un cuerpo que cambia su posición en el tiempo se encuentra en 15.- La posición de un cuerpo en el espacio se mide con respecto al origen de un _________________________________ 16.- Se le llama _____________________ a cualquier cuerpo que se lanza libremente, en una dirección no vertical, en el campo gravitacional terrestre. 17.- La caída de los cuerpos desde una altura determinada, es ocasionada por ____________ ___________________________________________________________ 18.- El movimiento que describe un cuerpo cuando se lanza verticalmente hacia arriba, con una velocidad que va disminuyendo hasta anularse es ___________________________ 19.- El valor de la aceleración gravitacional al nivel del mar en el S. l. es ___________ 20.- La velocidad con que un cuerpo es lanzado verticalmente hacia arriba, comparada con la que regresa al mismo punto de partida, es ______________________ 21.- El movimiento que resulta de la combinación simultánea de un movimiento horizontal uniforme y de un movimiento vertical uniformemente variado es _______________________________ 22.- El estudio del movimiento de un proyectil se simplifica considerando como dos movimientos independientes, uno horizontal de tipo y uno vertical de tipo ___________________________________

23.- En ausencia de aire, la trayectoria que describe un proyectil al moverse es de tipo _______________________________________ 24.- Al considerar el movimiento horizontal en un tiro parabólico, la velocidad horizontal es _______________________________________ 25.- Al considerar el movimiento vertical en un tiro parabólico, la velocidad vertical es _______________________________________ 26.- Al considerar el movimiento horizontal en un tiro parabólico, la aceleración horizontal es constante e igual a ____________________________ 27.- Al considerar el movimiento vertical en un tiro parabólico, la aceleración vertical es

constante e igual a ____________________________ 28.- El alcance horizontal máximo se consigue cuando el ángulo de disparo es igual a _______________________________________ 29.- La expresión matemática [Ecuación] nos permite calcular, para un tiro parabólico, el ___________ 30.- La expresión matemática [Ecuación] nos permite calcular, para un tiro parabólico, la ___________ 31.- La expresión matemática [Ecuación] nos permite calcular, para un tiro parabólico, el _________________________________________ 32.- Una es igual a 2[Ecuación]rad. 33.- El movimiento circular uniforme, la velocidad angular se calcula mediante la expresión: ω= 34.- La velocidad tangencial de una partícula con MCU se calcula con su velocidad angular mediante la siguiente expresión: 35.- En un MCU, la magnitud de la velocidad tangencial es constante, solo cambia su _________________________________________ 36.- La expresión [Ecuación] en un MCU se identifica con la llamada 37.- El perímetro de un círculo se calcula mediante la expresión P= 38.- A la cantidad recíproca al período se le conoce como y se mide en Hz. 39.- Al producto de la masa “m” de una partícula por su aceleración centrípeta “ac” se le conoce como 40.- El de un cuerpo describe su cantidad de rotación y se denota mediante un ángulo θ. 41.- Las ecuaciones cinemáticas del MCUV, se pueden obtener de sus similares del MRUV, simplemente haciendo los siguientes cambios de variables (escríbalos): x v a Sección III. Relaciona las dos columnas, anotando en el paréntesis la letra que corresponda.

BN) Movimiento en línea recta con velocidad constante que desarrolla todo cuerpo.

( ) Velocidad instantánea

HL) Cuando un cuerpo cae a la superficie de la Tierra y no sufre ninguna resistencia originada por el aire

( ) MRUA

NF) La velocidad de una partícula medida en un punto cualquiera de su recorrido

( ) MRU

SW) Movimiento rectilíneo en el que la velocidad cambia continuamente.

( ) Aceleración

PL) La relación entre los cambios o variaciones de la velocidad con respecto al tiempo.

( ) Aumenta

ZS) La aceleración en un movimiento rectilíneo, será positiva si la velocidad:

( ) Disminuye

RG) La aceleración en un movimiento rectilíneo, será negativa si la velocidad:

( ) Caída libre

Sección IV. Resuelva los siguientes problemas, anotando su desarrollo, modelos matemáticos adecuados y despejando si es necesario 1.- Una persona viaja en auto de una ciudad a otra con diferente rapidez constante entre dos ciudades. La persona conduce 30.0 min a 80.0 km/h, 12.0 min a 100 km/h y 45.0 min a 40 km/h, dedica 15 min a almorzar y adquirir gasolina. a) Determine la rapidez media del recorrido. b) Determine la distancia media entre las ciudades inicial y final a lo largo de esta ruta. 2.- Un jugador de futbol americano corre aproximadamente 40 yardas en 4.5 s, partiendo del reposo. ¿Cuál es su velocidad promedio en [Ecuación]?

3.- Un corredor marcado con la letra A, que corre con una rapidez promedio de 3 m/s sale a las 3:00 pm, de un punto de partida. Cinco minutos más tarde, otro corredor, marcado con la letra B, cuya rapidez promedio es de 4 m/s, sale del mismo lugar corriendo en la misma dirección que el corredor A. ¿A qué hora alcanzará el corredor B al corredor A? 4.- Casualmente dos hermanas se encuentran en el zócalo de CDMX, después de identificarse, corren en línea recta la distancia de 120 m que las separa. Mariana lo hace con una rapidez de 9 m/s y Georgina a 7 m/s. ¿Cuál es la distancia que recorre cada una de ellas hasta encontrarse? 5.-Dos autobuses accidentalmente se encuentran es sentido opuesto sobre el mismo carril de una autopista, ambos viajan con una rapidez de 95 km/h, la distancia que los separa es de

1.5 km, durante el trayecto no hay posibilidades de que cambien de carril. Si ambos frenan al mismo tiempo ¿Cuál debe ser su desaceleración para que se detengan justo en el momento en que se encuentran frente a frente? 6.- Una bicicleta viaja a una velocidad de 30 m/s y se frena en 10 s ¿Cuál es el valor de su aceleración? (¿O desaceleración?.Explíque) 7.-Un vehículo se desplaza sobre una carretera recta con una rapidez de 40 m/s; al aplicar los frenos adquiere una aceleración de 3 m/s. Calcule la distancia recorrida al llegar al reposo. 8.- Un móvil se mueve a razón de 40 m/s, después de 10 s se mueve a razón de 60 m/s. ¿Cuál es la aceleración del móvil? 9.- Un auto que viaja a 144 Km/h se detiene en 8 s ¿Cuál es valor de su aceleración?

10.- Se deja caer un ladrillo desde una altura de 10 m a) ¿Qué distancia recorre después de transcurrido un segundo? b) ¿Qué velocidad tiene al golpear el suelo? c) ¿Cuánto tiempo tarda en caer? 11.- Un proyectil se lanza verticalmente hacia arriba y regresa a su posición inicial en 5 s. ¿Cuál es su velocidad inicial y hasta que altura llega?

12.- Pepe lanza una pelota de béisbol hacia arriba en una fábrica abandonada, esta llega hasta el domo. Si la pelota llega a la mano de pepe 10 s después de que fue lanzada ¿A qué altura se encuentra el domo de la fábrica? ¿Con que rapidez salió la pelota de su mano? 13.- Se lanza una piedra a un pozo con una velocidad inicial de 32 m/s y llega al fondo en 3 s. Determine la profundidad del pozo y la velocidad de la piedra al chocar en el fondo.

14.- Un proyectil se lanza con una velocidad de 40 m/s y formando un ángulo de 30º con la horizontal. ¿Cuál es el alcance horizontal máximo que alcanza el proyectil? 15.- Calcula la velocidad y posición de un proyectil en un tiempo de 2 s cuando es lanzado con una velocidad de 28 m/s y un ángulo de elevación de 38º 16.- Para el proyectil del problema anterior, determine a) Altura máxima

b) Alcance horizontal máximo c) Tiempo de vuelo 17.- Una manguera se encuentra en el suelo y lanza agua con un ángulo de 35° con respecto a la horizontal, con una rapidez de 29 m/s. ¿A que altura golperá sobre una pared que está a 12 m de distancia?

18.- Un objeto se hace girar, se desplaza 35 radianes en 0.7 s ¿Cuál es la velocidad angular del objeto? 19.- La velocidad angular de un cuerpo es de 5 rad/s. Calcular el desplazamiento del cuerpo después de 1 min. 20.- Un volante que parte del reposo se acelera angularmente a razón de 2 rad/s ¿Cuál es el desplazamiento angular del volante después de 4 s?

21.- Un volante de 140 cm de diámetro gira a razón de 2.5 rad/s ¿Cuál es la velocidad tangencial del volante? 22.- Una rueda de 0.5 m de radio gira a razón de 2 rev/s ¿Cuál es la velocidad tangencial de la rueda? 23.- Un ventilador de 50 cm de diámetro gira a 40 r.p.m. ¿Cuál es la velocidad tangencial del ventilador? 24.- Una rueda de 12 cm de radio gira a razón de 15 rad/s y se detiene completamente en 3 min ¿Cuál es la aceleración tangencial de la rueda?

25.- Un disco de 120 cm de diámetro parte del reposo y adquiere una velocidad de 20 rad/s, en 1 min ¿Cuál es la aceleración tangencial del disco? 26.- Una polea de 40 cm de radio gira a razón de 30 rad/s y se detiene completamente en 2 min ¿Cuál es la aceleración tangencial de la polea?