Física matemática

FUERZA AÃ REA ECUATORIANA
ESCUELA SUPERIOR MILITAR DE AVIACIÃ N
“COSME RENNELLA B. ”
SALINAS
BANCO DE PREGUNTAS PARA EL EXAMEN DE INGRESO A LA ESMA
MATERIA DE FÃ SICA
PREGUNTAS CONCEPTUALES
• Escriba los siguientes números como potencias de 10: 0,0037 y 62300
• ¿Cuáles son las unidades de longitud, tiempo y masa?
• ¿Qué es un vector?
• Diga ejemplos de magnitudes representadas por vectores
• ¿Qué es el movimiento rectilÃ−neo uniforme?
• ¿Qué significa V=e/t?
• ¿Qué es la aceleración?
• ¿Cuáles son las unidades de la aceleración?
• ¿Qué es un sistema de ejes cartesianos?
• ¿Cuántos son 60 km/h en m/s?
• ¿Qué resultado brinda la ecuación e = V0 t +(1/2) (a) (t)2 ?
• ¿Cuánto es 40 m/s en Km/h?
• ¿Qué es y para que se emplea un polÃ−gono de fuerzas?
• ¿Cómo se encuentra la resultante de un polÃ−gono de fuerzas gráficamente?
• ¿Qué es la aceleración centrÃ−peta?
• ¿Qué es la velocidad angular en un movimiento circular?
• ¿Qué es la ley de la atracción universal?
• ¿Qué significa la ecuación F=ma?
• ¿Qué es la inercia?
• ¿Qué se necesita para cambiar el estado de reposo o movimiento rectilÃ−neo uniforme de un cuerpo?
• Indique las fuerzas (acciones y reacciones) que actúan en un cuerpo sobre un plano inclinado?
• Indique las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en reposo atado a una cuerda en posición vertical
• Diga una unidad de fuerza
• ¿Qué es el peso de un cuerpo?
• ¿Qué significa la 1ra. Ley de Newton sobre el estado de un cuerpo sobre el que no actúa ninguna
fuerza
• Si actúa una fuerza sobre un cuerpo que efecto se observa en su movimiento
• ¿Qué es la fuerza de fricción?
• ¿Cuál es la diferencia entre masa y peso
• Diga una unidad de masa y una de fuerza
• ¿Qué es la densidad de un lÃ−quido?
• ¿Qué es el principio de ArquÃ−medes?
• ¿Cómo se mide el trabajo que realiza una fuerza sobre un objeto?
• Indique una unidad de la magnitud trabajo
• ¿Qué es potencia?
• ¿Cuál es una unidad de potencia?
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• Indique la unidad de medición de la energÃ−a
• ¿Qué es energÃ−a cinética?
• ¿Qué es la energÃ−a?
• ¿Qué es energÃ−a potencial?
• ¿Qué fuerzas actúan sobre un cuerpo atado a una cuerda y que está girando en cÃ−rculos de manera
uniforme?
• ¿Qué es la fuerza de gravedad?
• ¿Cuál es el valor de la fuerza de gravedad por unidad de masa?
• ¿Qué es la resistencia eléctrica de un material?
• ¿Cuál es la ley de Ohms?
• ¿Qué es presión de un lÃ−quido?
• Diga una unidad de presión
• ¿Qué es un ampere?
• ¿Qué es un volt?
• ¿Qué es frecuencia?
• Diga una unidad de frecuencia
PREGUNTAS DE RESOLUCIÃ N
• En algunas tiendas se encuentran comúnmente listas que indican los precios de distintas cantidades de
carne
Peso
Precio
(kilos)
(dólares)
0.25
2,40
0.50
430
0.75
7.20
1.00
9.60
1,25
12.00
130
14.40
a) Con base en los datos de la tabla, construya un gráfico de costo C en función del peso P de la carne
b) ¿Qué tipo de relación hay entre C y P?
c) Calcule la inclinación del gráfico; no se olvide de indicar su unidad.
d) Escriba la relación matemática que hay entre C y P.
• Para pintar una pared de 30 m2 de área, un pintor necesita 4,0 litros de pintura.
• Sin construir una tabla, trace un gráfico en que se observe que el volumen (V) de la pintura que se va a
usar, varÃ−a de acuerdo al área A que se desea pintar.
• b) Por medio del gráfico, determine los volúmenes de pintura necesarios para pintar una pared de 10 m2
de área y otra de 50 m2.
• Sin usar su gráfico determine la relación matemá−tica existente entre V y A.
• Usando la fórmula obtenida en (c), calcule el valor de V para A = 10 m2, A = 50 m2.
• a) ¿Qué tipo de relación existe entre la longitud C de una circunferencia y su radio R?
b) ¿Cómo serÃ−a el gráfico C vs R?
c) ¿Cuál es el valor de la pendiente de este gráfico?
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• En un laboratorio se intentaba descubrir la ecuación que relacionara dos magnitudes X y Y. Al realizarse
las mediciones se obtuvieron los siguientes resulta−dos:
X O 1,0 2,0 3,0 4,0
Y 4,0 6,5 9,0 11,5 14,0
• ¿Logra usted, con la mera observación de estos datos, descubrir cuál es la relación existente entre X y
Y? ¿Es una proporción directa? ¿No serÃ−a mejor trazar un gráfico? Hágalo. ¿Qué tipo de
re−lación existe entre Y y X?
• Calcule la pendiente del gráfico y escriba la ecua−ción que representa.
• Un carpintero fabricaba discos de madera de 10 cm de diámetro y los vendÃ−a a $ I cada uno. Una
persona que necesitaba discos fabricados por el por encontrarlos pequeños, le pidió cierta cantidad de
discos de 20 cm de diámetro, con el mismo espesor de los anteriores
• ¿Cuál deberÃ−a ser el precio de cada uno de estos discos?
• Si cada disco pequeño tuviera un espesor de 4 cm, ¿cuál deberÃ−a ser el espesor del disco mayor para
que su peso fuera igual al del disco menor
• El alcance A de una estación de TV se relaciona con la altura h de la antena de la emisora por una
ecua−ción cuya forma aproximada es: A=4 con h medido en m y A en Km
• Al duplicarse la altura de la antena, ¿por qué fac−tor quedará multiplicado el alcance de la emiso−ra?
• ¿Cuántas veces más alta deberá ser la antena para que su alcance sea dos veces mayor?
• Atribuyendo algunos valores a h, calcule los valo−res correspondientes al alcance de A, y construya el
gráfico A vs h.
• a) El volumen de un gas, mantenido a temperatura constante es inversamente proporcional a la pre−sión
ejercida sobre el gas. Si tenemos 100 cm3 de un gas a determinada presión, ¿cuál será su volumen si
se aumenta la presión 4 veces?
b) La intensidad de la luz producida por una fuente lu−minosa, a una distancia de 2 m, resulta ser de 100 en la
escala de un fotómetro. ¿Cuál serÃ−a el valor a una distancia de 10 m?
• Una cuerda tiene amarrada en uno de sus extremos una esfera de acero cuyo peso equivale a la carga
má−xima que la cuerda puede soportar. Si se sustituyera la esfera por otra del mismo material, cuyo radio
fuera 5 veces mayor, ¿cuántas veces mayor deberÃ−a ser la resistencia de la cuerda para poder soportar
es−ta nueva esfera?
• Cuatro columnas que tienen una sección recta de 15 cm X 15 cm, son capaces de soportar co−mo
máximo, un estanque cúbico, lleno de agua, de 1 m de arista. Al sustituir las cuatro columnas por otras
de 30 cm X 60 cm cada una, se pregunta:
• ¿Cuántas veces más resistentes que las primeras, serÃ−an estas nuevas columnas?
• ¿Cuántas veces más pesado serÃ−a el estanque de agua que estas nuevas columnas serÃ−an capaces
de soportar?
• Suponiendo que el nuevo estanque sea también cúbico, ¿cuál deberÃ−a ser su arista?
• Un hombre normal mide l ,80 m de altura, pesa 80 kilos y es capaz de cargar un peso adicional máximo de
120 Kilos. Supóngase que se ampliaran todas las dimensiones lineales de ese hombre, transformándo−se
en un gigante de 3,60 m de altura.
• ¿Cuál serÃ−a el peso de ese gigante?
• ¿Cuál es la resistencia del esqueleto del hombre normal? ¿Cuál serÃ−a la del gigante?
• ¿Cuál serÃ−a el peso adicional máximo que el gigan−te lograrÃ−a cargar?
• Si el hombre normal ingiere, diariamente para recuperar las pérdidas de calor, cerca de 700 gramos de
alimento, ¿cuál es la cantidad de alimentos (de la misma especie) que el gigante deberÃ−a ingerir por
dÃ−a?
• ¿Cuántas veces más resistente que el del hombre nor−mal, deberÃ−a ser el esqueleto del gigante, para
que ambos tuvieran la misma agilidad y la misma faci−lidad de locomoción?
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• Decir en cada uno de los casos siguientes, si se está haciendo referencia a una magnitud escalar (indicar el
módulo) o a una magnitud vectorial (indicar el módulo, la dirección y el sentido.
• Un estanque contiene 500 litros de agua.
• Se pagaron $ 30,00 por un lápiz.
• Un avión que vuela a 500 km/h de este a oeste.
• Un muchacho, va de su casa a la casa de un compañero, siguiendo la numeración creciente de las casas
de la calle donde vive.
• Se está probando un automóvil en una pista circular, de 300 m de radio. ¿Cuál será el módulo de
despla−zamiento del automóvil después de haber completa−do:
• media vuelta?
• una vuelta?
• una vuelta y media?
• dos vueltas?
• El minutero de un reloj tiene 2,2 cm de longitud. ¿Cuál será el desplazamiento, durante un intervalo de
media hora?
• del punto extremo del minutero?
• de un punto situado en el medio del minutero?
• Una sala tiene 12 m x 16 m. Un objeto se trans−porta, por una trayectoria cualquiera, desde una es−quina
de la sala a la otra diametralmente opuesta.
• ¿Cuál fue el desplazamiento del objeto?
• La longitud de la trayectoria seguida por el obje−to, ¿podrÃ−a ser mayor que el resultado encontra−do en
a) ? ¿PodrÃ−a ser igual? ¿PodrÃ−a ser menor?
• Un automóvil sufre un desplazamiento d1 ,de 12 km, hacia el norte; en seguida, un desplazamiento d2 de
6 km, hacia el este, y finalmente un desplazamien−to d3, de 3,0 km, en una calle recta, orientada por un
ángulo de 20° al sudeste.
• Trace cuidadosamente un diagrama de los despla−zamientos del automóvil, en una escala seleccio−nada
por usted mismo. Partiendo de ella, determi−ne el módulo de desplazamiento resultante D.
• Tomando el eje Ox orientado de oeste a este, y el eje Oy de sur a norte, determine los componen−tes de
cada uno de los desplazamientos sobre es−tos ejes.
• Calcule los módulos de las componentes Sx y 0y, y en seguida, determine el módulo de D. Compare su
respuesta con la de la pregunta (a).
• Una persona se encuentra en el interior de un auto−móvil cuyo velocÃ−metro indica 60 km/h. ¿Con
qué velocidad esta persona observarÃ−a a. un automóvil que viaja al lado en el mismo senti−do, a 60
km/h? b. un poste situado en la acera de la calle?
• Un automóvil va de una ciudad a otra a 240 km y via−ja a velocidad constante.
• Si demoró 4,0 h para hacer el recorrido, ¿cuál era el valor de su velocidad?
• Si desarrollara una velocidad de 80 km/h, ¿qué tiempo demorarÃ−a en el recorrido?
• a) Trate de demostrar que 3,6 km/h = 1 m/s.
b) Un automóvil se desplaza a una velocidad constan−te de 72 km/h. Exprese esta velocidad en m/s y calcule
en metros la distancia que el vehÃ−culo re−corre en 20 s.
c) La velocidad de los barcos se mide comúnmente en una unidad llamada nudo cuyo valor es
aproxi−madamente de 1,8 km/h. ¿Qué distancia recorre−rÃ−a un barco que desarrolla una velocidad
constan−te de 30 nudos durante 10 horas?
d) La velocidad de la luz es del orden de 105 km/s. ¿Cuál será el tiempo que demora la luz en atrave−sar
un vidrio de 1 cm de espesor?
• Un automovilista que va a una velocidad constante de 72 km/h, pasa frente a un agente de tránsito que
empieza a seguirlo en su motocicleta pues en ese lugar la velocidad máxima es de 60 km/h. El agente
inicia la persecución 4,0 s después de que pasó el automo−vilista partiendo de reposo y continuando
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con acele−ración constante. Alcanza el automovilista a 3,6 km del lugar dé donde partió.
• ¿Durante cuánto tiempo se movió el vehÃ−culo des−de el instante en que pasó frente al policÃ−a
hasta que fue alcanzado?
• ¿Cuánto tiempo usó el policÃ−a en su persecu−ción?
• ¿Cuál fue la aceleración de la motocicleta?
• ¿Cuál era la velocidad del policÃ−a cuando alcanzó al automovilista?
• Un vehÃ−culo viaja por una carretera plana y recta a una velocidad constante de 50 Km. /h. El viaje lo
inicia en el kilómetro 30, marcha Durante 2 horas aumentando el kilometraje y se devuelve a la misma
velocidad durante 30 minutos.
• ¿Cuál es la distancia recorrida por e! este viaje?
• ¿Cuál es su posición en relación con el comienzo de la carretera, después del viaje?
• Cual es el valor de su deslazamiento en el intervalo de tiempo considerado.
• Un autobús hace un recorrido entre dos ciudades que distan 60 Km. una de la otra. En los primeros 40
Km., desarrolla 80 Km./h sobre carretera asfaltada. En los kilómetros restantes la carretera es de tierra y
sólo consigue desarrollar 20 Km. /h.
• ¿Cuál es el tiempo total del viaje?
• ¿Cuál es la velocidad media del autobús en el recorri−do total?
• Una partÃ−cula se mueve a lo largo de una recta y ocupa las siguientes posiciones (en relación a un
pun−to arbitrario de la recta) en varios instantes.
tiempo (s) 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
posición (cm) 8,0 5,0 4,0 5,0 8,0 13,0
Diga cuáles de las afirmaciones que siguen están co−rrectas, y cuáles no en relación con este
movimiento.
• La velocidad media de la partÃ−cula, entre los ins−tantes 2,0 s y 5,0 s tiene módulo de 3,0 cm/s.
• El desplazamiento de la partÃ−cula entre los instan−tes, 1,0 s y 3,0 s, es 10,0 cm.
• Hay un instante en que la velocidad de la partÃ−cu−la es nula.
• El movimiento de la partÃ−cula en el intervalo de tiempo en que fue observada, es uniforme.
• La tabla siguiente nos indica en varios instantes, los valores de la velocidad de un automóvil que se
des−plaza en una carretera plana y recta.
t (s) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
v (m/s) 5,0 8,0 11,0 .14,0 17,0
• ¿Cuál es la variación de la velocidad en cada uno de los intervalos considerados de 1,0 s? ¿Son
igua−les entre sÃ− estas variaciones? En tal caso ¿cómo clasificarÃ−a usted el movimiento?
• ¿Cuál es el valor de la aceleración del automóvil?
• ¿Cuál era el valor de la velocidad inicial del auto−móvil (en el instante t = 0)?
• Una partÃ−cula en movimiento rectilÃ−neo uniforme−mente acelerado, tiene una velocidad de v, = 10 m/s
en el instante ti = 2,0 s y una velocidad v2 = 30 m/s en el instante tj = 7,0 s.
• ¿Cuál es la aceleración de la partÃ−cula?
• ¿Cuál será su velocidad en el instante t = 10 s?
• ¿Cuál es la distancia que ella recorre desde el ins−tante t = O hasta el instante t = 10 s?
• ¿Cuál es la velocidad de la partÃ−cula, después de haber recorrido una distancia de d = 4,0 m a
par−tir del instante t = 0 ?
• Un vehÃ−culo que se desplaza a 36 km/h, debe parar en 1,0 s después de que el conductor frena.
• ¿Cuál es el valor de la aceleración (retardación) que se supone constante, que los frenos deben
imprimir al vehÃ−culo?
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• ¿Cuál es la distancia que recorre el vehÃ−culo en esta frenada?
• Un automovilista que va a una velocidad constante de 72 km/h, pasa frente a un agente de tránsito que
empieza a seguirlo en su motocicleta pues en ese lugar la velocidad máxima es de 60 km/h. El agente
inicia la persecución 4,0 s después de que pasó el automo−vilista partiendo de reposo y continuando
con acele−ración constante. Alcanza el automovilista a 3,6 km del lugar dé donde partió.
• ¿Durante cuánto tiempo se movió el vehÃ−culo des−de el instante en que pasó frente al policÃ−a
hasta que fue alcanzado?
• ¿Cuánto tiempo usó el policÃ−a en su persecu−ción?
• ¿Cuál fue la aceleración de la motocicleta?
• ¿Cuál era la velocidad del policÃ−a cuando alcanzó al automovilista?
• a) Un bloque se está moviendo a 20 cm / s y no se ejercen fuerzas sobre él. ¿Cuál será su velocidad
después de 5,0s?
b) Muchas veces, a pesar que el conductor está pis−ando el acelerador el automóvil se desplaza en lÃ−nea
recta con velocidad constante. ¿Qué se puede decir de la resultante de las fuerzas que actúan sobre el
automóvil?
• Analice e interprete las situaciones descritas a continuación, tratando de descubrir cuál es la propiedad
común en todas ellas:
• a Si a un automóvil y a un camión cargado se les dañan los frenos, resulta más fácil parar el
automóvil que el camión.
• b Un vaso con agua está sobre una hoja de papel en una mesa. Jalando rápidamente el papel el vaso
permanece en el mismo lugar a pesar de que se ha quitado el papel.
• c Si se desea quitar un cordel amarrado a la pata de una mesa, hay que jalarlo bruscamente porque all
jalarlo lentamente la mesa también será arrastrada.
• Dos fuerzas tienen módulos de 10 kgf y 15 kgf.
• ¿Cuál debe ser el ángulo entre ellas para que su resultante sea máxima? y ¿para que sea mÃ−nima?
• ¿Es posible obtener, con estas fuerzas, una resul−tante de 50 kgf? y ¿una resultante nula?
• Trazando un diagrama a escala, determine el va−lor de la resultante de estas fuerzas, suponiendo que el
ángulo entre ellas sea de 75°.
• Las siguientes fuerzas actúan sobre una partÃ−cula: F1 = 200 N, hacia la derecha y hacia arriba
forman−do un ángulo de 45° con el eje horizontal, F2 = 100 N hacia la izquierda y horizontal. F3 = 50
N hacia la derecha hacia abajo, formando un ángulo de 30° con el eje horizon−tal.
• Determine la componente horizontal y la com−ponente vertical de cada una de estas fuerzas.
• Determine la componente horizontal y la compo−nente vertical de la resultante de estas fuerzas.
• Determine el módulo, la dirección y el sentido de esta resultante.
• Describa la fuerza que usted deberÃ−a aplicar a la partÃ−cula para dejarla en equilibrio.
• Suponga que sea nula la resultante de las fuerzas que actúan sobre una partÃ−cula.
• De acuerdo con la 2a. ley de Newton, ¿cuál debe ser la aceleración de ésta partÃ−cula?
• ¿Cuál es el tipo de movimiento que podrÃ−a tener la partÃ−cula?
• Considerando las respuestas anteriores, ¿usted po−drÃ−a considerar que la ley de Newton es un ca−so
particular de la 2a. ley?
• a) Un cuerpo, cuya masa es de 5,0 kg, se está mo−viendo con una aceleración de 10 m/s2. ¿Cuánto
vale la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo?
b) Si ese mismo cuerpo se transportase a la superficie de la Luna, y allÃ− se observase que se mueve con la
misma aceleración de la pregunta anterior, ¿cuál serÃ−a el valor de la fuerza resultante que es−tarÃ−a
actuando sobre el cuerpo? ¿Por qué?
• a) La resultante de las fuerzas que actúan sobre una partÃ−cula vale 10 kgf. Si la masa de la partÃ−cula es
de 20 kg, ¿cuál es el valor de su aceleración?
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b) Suponiendo que la resultante mencionada en (a) fuese horizontal, dirigida hacia la derecha, ¿cuál
serÃ−a la dirección y el sentido de la aceleración de la partÃ−cula?
• En un experimento, varias fuerzas horizontales de diferentes valores se aplican sucesivamente en un dis−co
de hielo seco que se desplazaba en una superficie horizontal. Se midieron estas fuerzas y los valores
correspondientes de las aceleraciones adquiridas por el disco y se obtuvo la siguiente tabla:
F(N) 0,20 0,40 0,60 0,80 1,0
a (m/s2) 0,41 0,78 1,20 1,55 1,95
• ¿Cuál debe ser la forma esperada para el gráfico F vs a? Construya este gráfico, usando los datos de
la tabla.
• A partir de su gráfico, calcule la masa del disco de hielo seco.
• Un automóvil en reposo, comienza a desplazarse en una calle plana y recta cuando se somete a la acción
de un sistema de fuerzas cuya resultante es constan−te. Haga para este movimiento, un esbozo de los
grá−ficos,
• aceleración vs tiempo.
• velocidad vs tiempo.
• distancia recorrida vs tiempo.
• Al empezar su ascensión un cohete V-2, cuya masa es de 1,5 X 104 kg, tiene una aceleración vertical
ha−cia arriba, de 12 m/s2. En este momento:
• ¿Cuál es la resultante de las fuerzas que actúan sobre el cohete?
• ¿Cuál es el valor del peso del cohete?
• ¿Cuál es el valor de la fuerza que los gases que se expelen comunican al cohete?
• Un elevador tiene una masa m = 500 kg. Para este ejercicio, considere g = 10 m/s2.
• ¿Cuál es el valor de la tensión T en el cable del elevador cuando está detenido? ¿cuándo está
su−biendo con velocidad constante? ¿cuándo está descendiendo con velocidad constante?
• Suponga que al iniciar la ascensión, el elevador posee una aceleración de 2,0 m/s2. ¿Cuál es en este
instante, el valor de la tensión en el cable del elevador?
• Considere que la tensión máxima que el cable del elevador puede soportar es de 8,0 X 103 N. ¿Cuál
serÃ−a la aceleración máxima que podrÃ−a comuni−carse al elevador sin que el cable se cortara?
• Un cuerpo, de masa m = 10 kg, se mueve en ]¿nea recta bajo la acción de una fuerza resultante F.que es
constante. En un instante dado t,, la velocidad es V] = 2,0 m/s, y en el instante t2, la velocidad es v2 = 5,0
m/s. Sabiendo que A t = t2 - t| = 5,0 s, deter−mine:
a) Los valores de la cantidad de movimiento del cuerpo en los instantes t, y t2
b) el valor del impulso ejercido por la fuerza P en este intervalo de tiempo
c) el valor de la fuerza ?
• Recuerde la definición de la unidad de fuerza 1N, y demuestre que 1N. s = 1 kg. m/s, esto es, las
unida−des de impulso y de cantidad de movimiento son equivalentes.
• a) Demuestre que la energÃ−a cinética de un cuerpo de masa m, que posee un momento p , se expresa
por Ec = p2 / 2m.
b) Si dos cuerpos tienen la misma cantidad de movi−miento, ¿tendrán necesariamente la misma cantidad
de energÃ−a cinética?
• Considere una partÃ−cula que está en movimiento cir−cular uniforme.
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a) ¿Permanece constante su energÃ−a cinética duran−te el movimiento?
b) ¿Permanece constante su cantidad de movimien−to mientras dura éste?
c) ¿Se realiza trabajo sobre la partÃ−cula?
d) ¿Se aplica algún impulso sobre la partÃ−cula?
• La fuerza que un jugador de balompié ejerce sobre una pelota, al darle el puntapié, es intensa pero de
du−ración muy corta (fuerza impulsiva). Cuando un ju−gador patea una pelota de 0,50 kg, aproximados,
la cual inicialmenÃ−e está en reposo, consigue comunicar−le a la pelota una velocidad de 20 m/s,
aproximada−mente.
• ¿Cuál es el valor de la cantidad de movimiento que adquiere la pelota?
• Suponiendo que el tiempo de interacción entre el pie del jugador y la pelota, es de 0,001 s, ¿cuál es el
valor de la fuerza media ejercida sobre la pelota?
• Calcule el valor de la cantidad de movimiento co−municada a la pelota por su propio peso, durante el
intervalo de tiempo mencionado en (b); compa−re con la respuesta que usted dio a la pregunta (a).
• Dos automóviles de la misma masa, se mueven con velocidades del mismo módulo, chocan en una
esqui−na de dos calles perpendiculares, y continúan mo−viéndose unidos después del choque. Si la
velocidad original de ambos era de 60 km/h, ¿cuál es el valor de la velocidad de los automóviles,
después del cho−que?
• a) La fina capa de hielo que cubrÃ−a un lago helado, se partió cuando una persona intentaba atravesar−lo
caminando sobre el hielo. La persona, sin em−bargo, consiguió atravesar el lago arrastrándose acostada
sobre el hielo. Explique el hecho.
b) Un faquir posee dos "camas" del mismo tamaño, una con 500 clavos y la otra con 1000 clavos.
Ba−sándose solamente en el conocimiento de la pre−sión, ¿En cuál de las dos camas estarÃ−a, según
Ud, más "cómodamente" instalado?
• En cierto gato hidráulico de automóvil, el pe−so del automóvil y de la plataforma en que se apo−ya, es
de 2,0 X 103 kgf. Si el conjunto está soste−nido por un pistón cuya área es de 1,0 X 103 cm2, ¿cuál
es la presión que el sistema ejerce sobre el pistón?
En un tocadiscos la fuerza que la aguja ejerce disco es del orden de 1 N, y la punta de la aguja tiene un
diámetro del orden de 0,1 Cual es la presión de la aguja ejerce sobre el disco?
Expreses las respuestas a A) y b) en atmósferas y compare sus resultados
• En una residencia, hay un estanque de agua que tiene 1 m de ancho, 2 m de largo y 1 m de altura. Sin
embargo, s pequeña la presión del agua y el plomero sugiere que para aumentarla, se coloque en el
mismo lugar otro estanque de mas capacidad, a saber, de 2 m de ancho, 3 m de largo y 1 m de altura. ¿Ud,
está de acuerdo con la solución dada por el plomero? Explique.
• Una piedra, en forma de paralelepÃ−pedo, está sumer−gida en el agua de un rÃ−o, con su base inferior
apoya−da en la arena, de modo que no hay agua entre la piedra y la arena.
• ¿Cuál es la dirección y el sentido de la resultante de las fuerzas que el agua ejerce sobre la piedra?
• Al tratar de sacar la piedra de la arena, le parecerá ¿más pesada o más liviana, que si estuviese fuera
del agua?
• Al sostenerla dentro del agua, después de sacada de la arena ¿deberá Ud. hacer una fuerza mayor,
menor o igual al peso de la piedra?
• Un barco desciende por un rÃ−o y llega al mar.
• El empuje que recibe en el mar, es: ¿mayor, me−nor o igual al que recibÃ−a en el rÃ−o?
• El volumen de la parte sumergida del barco, ¿au−menta, disminuye o no varÃ−a cuando el barco pa−sa
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del rÃ−o al mar?
• El peso del agua desplazada por el barco en el mar, ¿es mayor, menor o igual al peso del agua desplazada
en el rÃ−o?
• Una esfera cuyo volumen es de 200 cm? hecha de un material cuya densidad es de 0,60 gr/cmf se sumerge
totalmente en un recipiente lleno de agua. Desprecie las fuerzas de roce y considere g = 10 m/ s2.
• Exprese en newtons, el valor del empuje que reci−be la esfera por parte del agua.
• Calcule en newtons el valor de la fuerza resultan−te que actúa sobre la esfera, después de dejada en el
agua.
• ¿Cuál es el módulo, dirección y sentido, que ad−quirirá la aceleración de la esfera?
• Un "iceberg" de forma aproximada a un paralelepÃ−pedo, flota con 15 m de altura sobre el nivel del mar,
¡ ¿cuál es la altura de la parte sumergida del "iceberg"?
• Una esfera de volumen V, está en equilibrio, inmersa en dos lÃ−quidos de masas especÃ−ficas P, y P2
(ver b Figura). El centro de la esfera está sobre el plano de separación de ambos lÃ−quidos.
• ¿Cuál es la expresión del empuje que está actuan−do en la esfera?
• Determine la masa especÃ−fica de la esfera en fun−ción de p1y p2.
• Un bloque de madera de 60 cm de longitud, 30 era de ancho y 5,0 cm de espesor, tiene una densidad de
0,60 gramos/cm? Supóngase que este bloque está » mergido en el agua, sostenido por una persona, de
td manera que su cara superior coincida con la superfi−cie del agua.
• ¿Cuál es, en Kg, la masa de agua que el bloque es−tá desplazando?
• ¿Cuál es, en kgf, el valor del empuje que el blo−que está recibiendo?
• ¿Cuál es, en kgf, el peso de un trozo de plomo que la persona deberÃ−a colocar sobre el bloque, para
que éste permaneciese en la posición men−cionada, después que la persona lo abandonara0
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