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Física
Carrera: Lic en Criminalística
CURSO DE INGRESO INTENSIVO
Autor/as: Lic. Vanesa P. VIÑA
2020
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Fundamentación:
Muy poca gente sabe que la Física está íntimamente ligada en sus orígenes a la
actividad forense: el baño interrumpido de Arquímedes (287 a.C. – 212 a.C.) y su
grito de ¡Eureka!, respondió a un pedido del rey Herón de Siracusa para saber si el
orfebre al que le encargó su corona le robó parte del oro puro que dió para
construirla.
También, poca gente tiene claro que los conocimientos y el uso de las herramientas
que en la Física se manejan producen respuestas claras y concretas en infinidad de
casos de accidentes, homicidios, secuestros, estafas y otra infinidad de situaciones
en las que esta Ciencia se aplica dentro del ámbito judicial.
No obstante, su vínculo con la matemática como herramienta para modelar puede
hacer que resulte compleja para muchos…
El presente Curso de Ingreso Intensivo tiene como objetivo fortalecer los
conocimientos de Física adquiridos en la escuela secundaria, según sus distintas
modalidades.
Es un curso para reforzar la base de dicha materia, adquirir competencias que
anteriormente no se hayan conseguido o que se hayan olvidado y se necesite
recordar. Y de esta manera lograr una base más sólida en la que el estudiante
pueda asimilar mejor los contenidos trabajados en las asignaturas de su carrera.
Si bien las matemáticas son muy importantes para comprender la Ciencia -y
particularmente, la Física- no hay que olvidar que primero se debe comprender las
ideas y conceptos básicos para poder dar sentido a las expresiones matemáticas. Al
respecto, el físico Albert Einstein dijo: "Ningún científico piensa con fórmulas, antes
que el físico comience a calcular debe tener en su cerebro el curso de los
razonamientos. Estos últimos en la mayoría de los casos, pueden ser expuestos
con palabras sencillas. Los cálculos y las fórmulas constituyen el paso siguiente."
No obstante, expresar las ideas de la Ciencia en términos matemáticos permite no
tener ambigüedad y además, es más fácil verificar, corroborar o refutar los
descubrimientos acerca de la Naturaleza y de los hechos por medio de la
experimentación.
En términos metodológicos, las actividades propuestas tienen como finalidad el
fomento de la discusión entre pares y con la/el docente a partir de la presentación
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de un fenómeno o situación con la intención de estimular a la argumentación
fundamentada y luego la modelización matemática. En ese sentido serán las
intervenciones docentes.
Contenidos:
Cronograma:
Clase 1. Presentación. Unidad 1: vectores.
Clase 2. Unidad 2. Cinemática
Clase 3. Unidad 3. Dinámica
Clase 4. Clase de integración
Clase 5. Examen de ingreso
Evaluación:
La instancia de evaluación consistirá en un examen escrito individual a realizarse en
modalidad presencial, en un lapso de DOS (02) horas. Para aprobar este curso el/la
estudiante deberá obtener como mínimo 4 (CUATRO) puntos en esa instancia, y
haber asistido al menos el 80% de las clases.
En el escrito se evaluarán los conceptos trabajados en el aula.
Bibliografía de referencia para el alumno
- SERWAY, R y VUILLE, C; Fundamentos de Física; Cap. 1 a 4; Editorial
CENGAGE, 2013.
- WILSON, J y BUFFA, A; Física; Cap. 1 a 4; Editorial Pearson Education, 2003.
- REX, A; Fundamentos de Física; Cap. 1 a 4; Editorial Pearson Education, 2011.
UNIDADES TEMATICAS
UNIDAD I: Vectores UNIDAD II: Cinemática. UNIDAD III: Dinámica
- Magnitud Escalar
- Magnitud Vectorial
- Operaciones básicas con
vectores: Suma y Resta
- Movimiento con velocidad constante (MRU) - Movimiento con velocidad variable (en línea recta MRUV)
- Leyes de Newton - Fuerza - Distinción entre peso y masa
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- HEWITT, P; Física conceptual; Editorial Pearson Education, 2007.
UNIDAD NRO I: Vectores
Se llama vector a todo segmento orientado en el plano.
Elementos de un Vector
o Punto de aplicación: punto de inicio de un vector
o Módulo: longitud del vector
o Dirección: definida generalmente por un ángulo, define la semirrecta de acción del vector
o Sentido: indica hacia qué lado apunta el vector
El primero de los puntos que lo determina se llama origen y el segundo, extremo.
La recta que lo contiene determina la dirección y por último el sentido queda determinado por la
orientación sobre la recta según origen y extremo.
El módulo es la distancia entre el origen y el extremo.
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Los componentes cartesianos de un vector son los vectores que se obtienen al proyectarlo sobre los ejes de un sistema de coordenadas situado en el origen del vector.
Magnitudes
Son propiedades físicas que pueden ser medidas, como por ejemplo temperatura, longitud,
fuerza, corriente eléctrica, etc. Encontramos dos tipos de magnitudes, las escalares y las
vectoriales.
o Magnitudes Escalares: es aquella que queda especificada completamente con un número
seguido de la unidad correspondiente. Ejemplos: masa, volumen, temperatura, distancia,
tiempo, presión, energía.
o Magnitudes Vectoriales: son aquellas que, no solo se representan con un número seguido
de la unidad correspondiente, sino que también están definidas por un vector. Ejemplos:
velocidad, fuerza, aceleración, campo eléctrico.
Por convención a las magnitudes vectoriales se las representa con una letra con una
pequeña flecha arriba ( ) o bien en letras tipo negrita ( A )
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Operaciones básicas con vectores
Tanto la suma como la resta se pueden realizar de dos maneras:
o Matemáticamente
Supongamos que tenemos los vectores 4;3A 2;5B
Para conocer el vector suma A B sólo tenemos que sumar, respectivamente, los componentes en X y los componentes en Y:
4 2;3 5 (6;8)A B
Si tenemos más de dos vectores procedemos de la misma forma.
( 1;4)A 3:6B ( 2; 3)C (5;5)D
Si, contrariamente, quisiéramos restar los vectores (4;3)A (2;5)B sólo tenemos que
restar, respectivamente, los componentes en X y los componentes en Y:
(4 2;3 5) (2; 2)A B
o Gráficamente:
Para sumar gráficamente dos vectores se utiliza la Regla del Paralelogramo que consiste en trazar por el extremo de cada vector una paralela al otro.
El vector resultante de la suma tiene su origen en el origen de los vectores y su extremo en el punto en el que se cruzan las dos paralelas que hemos trazado.
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Observa que la regla del paralelogramo es equivalente a unir el origen de un vector con el extremo del otro. Cuando tenemos más de dos vectores para sumar, es mejor hacer esto último.
La resta de vectores de manera gráfica es prácticamente igual a la suma, solo que se debe encontrar el vector opuesto:
UNIDAD NRO I: EJERCITACIÓN
1) Realizar las siguientes operaciones con vectores sabiendo que 2; 3A 2;5B
( 1; 4)C (0;3)D
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a. A B
b. A C
c. C D
d. C B
2) Realizar los puntos a. b. c. y d. gráficamente
3) Un péndulo balístico está sometido a la acción de su propio peso y de
un hilo de acero como se muestra en la figura: creando una escala
conveniente sobre un sistema de coordenadas con el (0; 0) en el
centro del péndulo, resuelva matemática y gráficamente el valor de
la fuerza neta o resultante sobre el péndulo
4) Tres desplazamientos son, A = (0; 200m), B = (-250m; 0) y
C = (-75m; 130m). Construya para cada opción un esquema por
separado para resolver gráfica y matemáticamente las siguientes
operaciones con vectores
a. A + B + C b. B + C + A c. C – B + A
UNIDAD NRO II: Cinemática – Movimiento en una dirección
Se debe repasar algunas definiciones:
o Cinemática: es la parte de la Mecánica que describe los movimientos,
independientemente de las causas que los originan.
o Movimiento: un cuerpo está en movimiento cuando cambia su posición con respecto a un
punto elegido como fijo (sistema de referencia), en el tiempo.
o Sistema de referencia: es un conjunto de coordenadas que se requiere para poder
determinar la posición (punto) de un sistema, en el espacio. Cuando se considera un objeto
en el plano son suficientes dos ejes de coordenadas (x; y) para determinar las sucesivas
posiciones de ese objeto. Si se considera el movimiento de un cuerpo en el espacio, es
necesario determinar un sistema de tres ejes (x; y; z)
o Trayectoria de un móvil: conjunto de puntos del espacio que va ocupando sucesivamente
a medida que transcurre el tiempo. El tipo de trayectoria puede ser rectilínea o curvilínea
(circular, elíptica, parabólica, etc). Es la forma que tiene el camino que sigue un sistema
estudiado
o Distancia recorrida: es la longitud que tiene la trayectoria. En el Sistema Internacional de
medidas (SI) y en el Sistema Métrico Legal Argentino (SIMELA) se mide en [m] “metros”. Es
una magnitud escalar.
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o Desplazamiento: es la distancia más corta en línea recta entre la posición inicial de
estudio del sistema y la posición final del mismo. Es un vector. También se mide en el SI en
[m] “metros”
o Rapidez: es el cociente entre la distancia o espacio recorrido ( d ) y el tiempo empleado
en recorrerlo ( t ). Es una magnitud escalar. En el SI se mide en [m/s] “metros sobre
segundo”. Por ejemplo, 80 m/s
o Velocidad: es una magnitud vectorial. Indica a cuanto se mueve el sistema (rapidez) pero
también la dirección y el sentido en que lo hace. Por ejemplo, 80 m/s por Acoyte hacia
Microcentro
Existen movimientos cuya velocidad es constante (no cambia la rapidez, ni la dirección –
siempre es en una misma recta- ni el sentido) y movimientos en los que la velocidad cambia o
varía ya sea únicamente en rapidez (MRUV), o en su la dirección (por ejemplo, si un automóvil
no cambia su rapidez pero toma una rotonda: cambia su dirección) o bien cambia el sentido en
el que se mueve (de ir hacia adelante, comienza a moverse hacia atrás respecto de donde se lo
estudia).
Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU)
Es aquel en el que el espacio recorrido es directamente proporcional al tiempo empleado en
recorrerlo, sobre una trayectoria recta.
Cuando el movimiento es uniforme, se deduce la siguiente fórmula:
d mv
t seg
Y teniendo en cuenta dicha fórmula de rapidez se pueden reordenar para obtener valores de
tiempo y la distancia recorrida:
.d v t d
tv
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Si la trayectoria es una línea recta, entonces también tendremos el valor del desplazamiento
(¿por qué?). Si por el contrario, reemplazamos con los valores de una trayectoria cualquiera, la
ecuación .d v t nos dará el valor de la distancia recorrida a una velocidad promedio, dado
un tiempo total de viaje.
Ejercicio 1: Un tren se desplaza a 60 km/h durante 5 horas. Calcular la distancia recorrida:
Utilizando la fórmula: .d v t
Se reemplazan los datos del ejercicio: 60 / .5d km h h
Y se resuelve: 300d km
Ejercicio 2: Un avión se desplaza a 180 km/h ¿Qué tiempo tarda en recorrer 450 km?
Utilizando la fórmula: d
tv
Se reemplazan los datos del ejercicio: 450
180 /
kmt
km h
Y se resuelve: 2,5 2 30t h h mim
Ecuación horaria del MRU
Sabiendo que: .d v t (1)
Y que: od d d (2) y: ot t t (3)
Se reemplazan las ecuaciones (2) y (3) en (1) quedando: .( )o od d v t t
La ecuación: .( )o od d v t t recibe el nombre de “Ecuación Horaria” del movimiento
uniforme.
Ejercicio: ¿Cuál es el espacio recorrido hasta las 11:00hs de un avión que circula con MRU a
una velocidad de 300km/h, sabiendo que dicho avión pasó por el km 20 a las 9:00hs?
Utilizando la fórmula: .( )o od d v t t
Se reemplazan los datos del ejercicio: 20 300 / .(11 9 )d km km h h h
Y se resuelve: 20 300 / .3d km km h h 20 600d km km 620d km
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UNIDAD NRO II: EJERCITACIÓN primera parte
1- ¿puede un cuerpo -en un mismo movimiento- no desplazarse y recorrer cierta distancia?
SI/NO Fundamente.
2- Un móvil tiene una rapidez constante de 90 Km/h. La distancia que recorrerá en 10 minutos
será: (fundamenta) escribe la rapidez en m/s
900 km 15000 m 250 m 24 m ninguna de las anteriores
3- Un móvil se encuentra en X = 12 m a los 7 s de haber comenzado su movimiento, y en X = 6
m transcurridos los 15 s. Si consideramos el signo positivo de nuestro eje de referencia hacia la
derecha, la rapidez en ese lapso fue:
a) 2,25 m/s hacia la derecha.
b) 0,75 m/s hacia la derecha.
c) 2,25 m/s hacia la izquierda.
d) 0,75 m/s hacia la izquierda.
e) 1,2 m/s hacia la izquierda.
f) Ninguna de las opciones anteriores.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado (MRUV)
Es una clase de movimiento con velocidad variable. En particular, es aquel que, en tiempos
iguales, experimenta variaciones idénticas en su rapidez, sobre una trayectoria rectilínea.
El cambio de rapidez en un MRUV es directamente proporcional al tiempo.
La aceleración (a) en el MRUV es el cociente entre la variación de la rapidez (Δv) y el tiempo
(Δ) en que ocurre dicha variación.
2
/v m seg ma
t seg seg
La aceleración puede ser positiva (aumento de rapidez) o negativa (disminución de rapidez). Si
es positiva.
Podemos deducir las siguientes fórmulas:
.v a t v
ta
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Sabiendo que: .v a t (1)
Y que: ov v v (2) y ot t t (3)
Se reemplazan las ecuaciones (2) y (3) en (1) quedando: .( )o ov v a t t
Ejercicio 1: Calcúlese la aceleración de un automóvil que va deteniendo su marcha con MRUV,
sabiendo que en un cierto instante su velocidad es de 20 m/seg y 15 minutos después
disminuye a 5m/seg.
Utilizando la fórmula: v
at
y las unidades en SI
Se reemplazan los datos del ejercicio: 5 / 20 /
15
m seg m sega
seg
Y se resuelve: 215 /
1 /15
m sega m seg
seg
Ejercicio 2: Un automóvil que, luego de estar detenido, sale con una aceleración de 2 m/seg²
¿Cuál es su velocidad al cabo de 5 segundos?
Utilizando la fórmula: .( )o ov v a t t
Se reemplazan los datos del ejercicio: 20 / 2 / .(5 0 )v m seg m seg seg seg
Y se resuelve: 22 / .5 10 /v m seg seg m seg
Por otro lado, todavía no se ha mencionado una ecuación que permita ponderar la distancia
recorrida en un MRUV. Para ello, deben tenerse en cuenta las ecuaciones ya analizadas:
y .d v t
Si se reemplaza adecuadamente, se llega a las siguientes expresiones:
y
Ejercicio 3: ¿qué distancia mínima se
requiere para detener un auto que se mueve a 56 km/h cuya aceleración es de 10 m/s2?
Primero deben pasarse los valores al SI: 56 km/h . 1 h/3600 s . 1000 m/1 km = 15,55 m/s
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Utilizando la fórmula:
Se reemplazan los datos del ejercicio: ∆d = [ 0 – (15,55 m/s)2] / 2 . 10 m/s2
Y se resuelve: ∆d = [241,80 m2/s2] / 20 m/ s2 = 12 m
Ejercicio 4: ¿qué distancia vertical recorre en 15 s un proyectil cuya aceleración es de 8,9 m/s2
habiendo sido lanzado a razón de 72 m/s?
Utilizando la fórmula:
Se reemplazan los datos del ejercicio: ∆d = 72 m/s . 15 s + ½ .
8,9 m/s2 . (15 s)2
Y se resuelve: ∆d = 1080 m + 1001,25 m = 2081,25 m
UNIDAD NRO II: EJERCITACIÓN segunda parte
1. Un conductor de automóvil que viaja a una velocidad de 3.5 m/s apaga el motor y pone la transmisión (palanca de cambios) en neutral (punto muerto). Si el efecto combinado de la fricción con el aire y el pavimento causa una aceleración de 0.5 m/s2 a. ¿cuál es el valor en km/h de la velocidad inicial del estudio? b. ¿qué significado físico tiene el valor de la aceleración? c. ¿Cuánto tiempo tardará el auto en llegar a una velocidad de 1 m/s? d. ¿qué distancia recorre en ese tiempo?
2. En un parque nacional, un fruto se desprende de un árbol y llega al suelo en 2 sg. Si el valor de la aceleración debido a la gravedad es de -9,8 m/s2 ¿qué altura tiene el árbol? Y ¿con qué velocidad llega el fruto al suelo?
UNIDAD NRO II: EJERCITACIÓN
1) Un móvil recorre 100 m en 5 segundos con MRU. Hallar la rapidez del móvil. ¿es correcto
preguntar por el valor de la velocidad? Fundamente
2) Un móvil con una velocidad v=60km/h (constante) recorre una distancia “d” en 50 minutos.
Hallar la distancia recorrida.
3) Un móvil recorrió con MURV 200m, habiendo partido del reposo. Si la aceleración era de
1m/seg² ¿Cuánto tiempo tardó en recorrer el espacio indicado?
4) Un móvil con una velocidad inicial de 8m/seg se mueve con aceleración constante y
recorre 640metros en 40 segundos. Hallar la velocidad final y la aceleración.
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5) Un móvil animado de MRUV recorre los últimos 500 metros en 20 segundos ¿Qué
velocidad tenía el móvil en el instante en que se empezaron a contar los tiempos si la
aceleración era de 2m/seg²?
6) En una práctica de tiro una bala es disparada y atraviesa una tabla de 10 cm de grosor,
en forma tal que la línea de movimiento de la bala es perpendicular a la cara de la tabla. Si la
rapidez inicial de la bala es de 400 m/s y emerge del otro lado de la tabla con una rapidez de
300 m/s, encuentre a. la aceleración de la bala cuando pasa por la tabla y b. el tiempo total
que la bala está en contacto con la tabla.
7) Los ferrocarriles nacionales franceses tienen el record de rapidez para trenes de
pasajeros en servicio regular. Un tren del tipo TGV (tren de gran velocidad) corre a una
rapidez de 300 km/h y necesita 29 segundos para detenerse ante una parada de
emergencia. ¿Qué distancia necesita recorrer?
8) el registro de viaje de un automóvil cuenta lo siguiente: a) se comienza su estudio cuando
la rapidez es de 2 m/s con aceleración de 0,5 m/s2 durante 5 s; b) mantiene rapidez
constante durante 7 s; c) se detiene a razón de – 1,5 m/s2
i) calcule la distancia recorrida en cada etapa del viaje. Clasifique los tipos de movimiento en
cada una
ii) ¿qué significado físico tiene la aceleración del último tramo?
iii) ¿a qué velocidad en km/h se comienza a estudiar al auto?
UNIDAD NRO III: Estática y Dinámica
Debemos repasar algunas definiciones:
o Estática: es la parte de la Mecánica que estudia las condiciones que deben cumplirse
para que un cuerpo, sobre el que actúan fuerzas, permanezca en equilibrio.
o Dinámica: es la parte de la Mecánica que estudia el movimiento en relación con la causa
que lo produce.
Fuerza, Peso y Masa
o Fuerza: es la interacción o acción mutua entre dos cuerpos. Es posible decidir la
existencia de la interacción a partir de los efectos que produce en los cuerpos que actúan
mutuamente: o bien se aceleran o bien se deforman o ambas cosas. Recordemos que la
Fuerza es una magnitud vectorial, por lo tanto tiene: sentido, dirección, punto de aplicación e
intensidad.
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o Resultante de un sistema de fuerzas: es la sumatoria de todas las fuerzas intervinientes y
la única capaz de sustituir a todas las demás.
o Peso: el peso de un cuerpo es la fuerza con que la Tierra lo atrae debido a su campo
gravitatorio (g = - 9,8 m/s2 o también -9,8 N/kg).
o Masa: es la magnitud física con que medimos la cantidad de materia que contiene un
cuerpo.
Leyes de Newton
o Primera Ley de Newton: Principio de Inercia
o Segunda Ley de Newton: Principio de Masa
El principio queda expresado con la siguiente fórmula:
2
2
.kg m
F N msega
m kg kg seg
Donde se deduce:
2. .
mF m a kg
seg
Fm
a
Cuando un cuerpo cae en el vacío, su propio peso (P) es la fuerza que le imprime un MRUV,
denominado “aceleración debida a la gravedad”. La relación entre el peso de un cuerpo, su
masa y la aceleración de la gravedad resulta en las siguientes fórmulas:
Todo cuerpo conserva indefinidamente su estado de reposo o de MRU si sobre él no actúa
ninguna fuerza o si las fuerzas que se le aplican tienen una resultante nula.
La aceleración que adquiere un cuerpo por la acción de una fuerza es directamente
proporcional a la intensidad de dicha fuerza e inversamente proporcional a su masa.
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2
2
.kg m
P N msegg
m kg kg seg
.P m g P
mg
Diferencia entre peso y masa de un cuerpo:
- Peso de un cuerpo: Depende de la latitud, altitud y lugar donde se efectúa la medición
(depende de la atracción gravitatoria).
- Masa de un cuerpo: permanece constante cualquiera sea el lugar donde se encuentre.
Ejercicio 1: Se empuja un ladrillo con una fuerza de 1,2 N y adquiere una aceleración de 3
m/seg², ¿Cuál es la masa del ladrillo?
Utilizando la fórmula: F
ma
Se reemplazan los datos del ejercicio: 2
2 2
.1, 2
1,2
3 / 3 /
kg m
N segm
m seg m seg
Y se resuelve: 0,4m kg
Ejercicio 2: Un cuerpo con una masa de 60 Kg. ¿Cuál será a su peso en la luna, donde la
gravedad es 1,6 m/seg²?
Utilizando la fórmula: .P m g
Se reemplazan los datos del ejercicio: 260 .1,6 /P kg m seg
Y se resuelve: 96P N
o Tercera Ley de Newton: Principio de Acción y Reacción
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste reacciona con otra fuerza
de igual intensidad, la misma dirección y sentido opuesto (reacción).
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UNIDAD NRO III: EJERCITACIÓN
1) Imagine que va en un micro, a toda rapidez, en un bello día de primavera y que, de
repente, ve que un insecto aparece en el parabrisas!!
a) En comparación con la fuerza que actúa sobre el insecto, ¿cuánta
fuerza actúa sobre el micro? mayor/ igual / menor
b) ¿cuál tiene mayor aceleración? micro / los dos igual / insecto
c) ¿cuál sufre menor daño? micro / los dos igual / insecto
d) Fundamente sus respuestas en (a), (b) y (c).
2) Sobre un cuerpo de masa m=10kg actúa una fuerza constante de
10Newton. Calcular la aceleración adquirida por el cuerpo.
3) ¿Cuál es la fuerza F que se debe aplicar a un cuerpo de masa m=7kg para que adquiera
una aceleración de 0,06m/seg²?
4) Un objeto de 5kg se jala hacia arriba con una cuerda acelerándolo a 0,3 m/seg² ¿Cuál es
la fuerza F que se aplica?
5) Se tira de una carreta de 200kg de forma horizontal a través de un cable. La fuerza
empleada es de 500N ¿Cuál es la aceleración de la carreta?
6) Un ascensor de 400 Kg de masa. ¿Qué fuerza debe ejercer el cable hacia arriba para
que suba con una aceleración de 5 m/seg²?
7) Dé fundamento físico a la frase de la imagen “it´s not the Vf = Vi + a.t that kills you, it´s
the F=m. ∆V / ∆t” No es Vf = Vi + a.t lo que mata, sino F=m. ∆V / ∆t
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UNIDAD DE INTEGRACIÓN
1- Un avión vuela 450 km al este y luego se desvía al norte una distancia desconocida, volviendo finalmente a su punto de partida al recorrer una distancia de 525 km a) realiza un esquema indicando una posible trayectoria del avión. b) ¿cuál es el valor de la distancia desconocida hacia el norte? c) ¿qué distancia recorrió el avión? Fundamenta d) ¿cuál fue su desplazamiento? Fundamenta e) si todo este recorrido lo hizo en 4 h, ¿cuál es el valor de la rapidez media en m/s y en km/h?
2- El velocímetro de un automóvil indica una rapidez constante de 40 km/h, ¿podrías decir que el vehículo tiene una velocidad constante? ¿Por qué?
3- Un móvil se mueve sobre una recta horizontal con velocidad constante de 7 m/s hacia la derecha. Al cabo de 5 seg. su rapidez en m/s será:
35 1,4 0,7 7 5
4- Una lancha en su intento de cruzar de orilla a orilla un río, logra una aceleración de 1,3 m/s2. b) ¿Cuánto tiempo tarda en cruzar lo que queda de río si, al momento de comenzar a estudiarla, tiene una velocidad de 32 km/h y llega a la otra costa a razón de 19.84 m/sg?
5- Partiendo del reposo, un automóvil llaga hasta una rapidez de 50 km/h, y otro aumenta la
rapidez hasta los 60 km/h ¿Puedes decir cuál de ellos tuvo la mayor aceleración? ¿por qué?
6- Para cada situación de la derecha, a partir de lo
que sucede con la resultante de las fuerzas,
decidir qué clase de movimiento adquiere el
cuerpo y que principio de la mecánica clásica o
“Ley de Newton” se cumple. Calcular la
aceleración en cada caso. Para el bloque (a) de
20 kg: explique el significado de la aceleración obtenida, ¿Qué rapidez tendrá el cuerpo en
10 s si se lo comienza a estudiar con una rapidez de 2 m/s?.
7- Un tren viaja en una vía horizontal con velocidad constante. Dos de las fuerzas que actúan
sobre el tren se muestran en el diagrama:
a. ¿Cuál es el valor de la fuerza de resistencia del aire? Fundamente su respuesta a
partir de las leyes de la mecánica clásica de Newton
b. La masa del tren es de 750 kg. Calcule el valor de la aceleración del vehículo si la
resistencia del aire no existiera.
c. Explique el significado del valor obtenido en (b)
d. Si en un determinado momento del recorrido, el tren tiene una velocidad de 25 km/h
¿qué velocidad tendrá luego de 13 segundos?
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8- El diagrama muestra las fuerzas que actúan
sobre un avión en equilibrio.
a. ¿qué sentencia es correcta respecto
de las fuerzas que actúan sobre el
avión?. Fundamente en base a las
leyes de la mecánica clásica
b. Para el caso comentado: si la fuerza del motor vale 15000 N. calcule cuánto vale la
resistencia del aire? Muestre su trabajo al calcular
9- Un auto de 750 kg avanza gracias a una fuerza de tracción de 2000 N. Observando la figura
¿cuánto vale la fuerza de fricción si acelera a razón de 2 m/s2?
Fuerza del motor Fuerza de empuje sobre las alas
A Igual a la resistencia del aire Igual al peso
B Igual a la resistencia del aire Más grande que el peso
C Mayor que la resitencia del aire Igual al peso
D Mayor que la resitencia del aire Más grande que el peso