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UANL
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
CICLO ESCOLAR: 2014-2015
SEMESTRE: ENERO-JUNIO 2015
LABORATORIO ASESORIAS
FECHA: 28 MAYO DE 2015
ELABORÓ EL LABORATORIO: ACADEMIA DE FISICA 1
SEGUNDO SEMESTRE
JEFE DE LA ACADEMIA: PROFA. E ING. ALMA YOLANDA DÍAZ SANCHEZ
PROGRAMA EDUCATIVO: PROPEDÉUTICO
CLAVE: N/A
Tabla de Equivalencias:
Equivalencias
1 lb
454 g
Prefijos
1 km
1000 m
1m2
10,000 cm2
Mega
106
1m
100 cm
1 m3
1000 litros
Tera
1012
1m
1000 mm
1 dm3
1 litro
Kilo
103
1m
10 dm
1 hora
3600 s
hecto
102
1 yd
0.914 m
1 hora
60 min
deca
101
1 milla (mi)
1609 m
1 min
60 s
Micro
10-6
1 milla (mi)
1.609 km
1 onza (oz)
28.35 g
Nano
10-9
1 pie (ft)
0.305 m
3.785 litros
Pico
10-12
1 lb
0.454 kg
1 galón
(gal)
1 pulg (in)
2.54 cm
1 litro
16 onzas
I.- Realiza las siguientes conversiones, utilizando el factor de conversión.
a) 35.42 cm a m
c) 72 km/h a m/s
b) 62500 s a h
d) 45m2 a cm2
2.- Efectúa las siguientes equivalencias:
5 cm
= _________________________ Microcentímetros
24 m = _________________________ nanómetro
326 g = __________________________ kilogramos
76 Megametros = ___________________ metros
3.- En la siguiente tabla frente a cada unidad física escribe su unidad de medida, su símbolo y si es
fundamental o derivada.
Cantidad Física
Longitud
Velocidad
Masa
Aceleración
Tiempo
Temperatura
Área
Fuerza
Corriente Eléctrica
Trabajo
Unidad
Símbolo
Fundamental o Derivada
4.- Aplicación: Conversión de unidades en problemas razonados. Utiliza el factor de
conversión
a) Un camión transporta 625 bultos de cemento. Si cada bulto contiene 45kg. ¿Cuántas
toneladas de cemento transporta?
Datos
Procedimiento
b) Una madeja de estambre tiene 153 m de hilo. ¿Cuántos pedazos de hilo de 35 cm se
obtendrán?
Datos
Procedimiento
c) Un avión viaja a una velocidad de 790 km/h. Determina su velocidad en m/s.
Datos
Procedimiento
d) Determinar el número de átomos que tiene una muestra de 0.96 gramos de uranio
puro, si la masa de átomo de uranio es de 3 x 10-25 kg.
Datos
Procedimiento
5.-Encuentra los componentes rectangulares, utilizando la ecuación correspondiente, utiliza el
ángulo resultante de los siguientes vectores.
Fx  F  Cos
,
Fy  F  Sen
  Tan 1
,
Fy
Fx
F= 420 N
60°
55°
F= 354 N
F= 610 N
33°
43°
F= 180 N
VR=?
Vy= 230 m/s
Vx = 90 m/s
Localiza las fuerzas en el plano cartesiano
y encuentra el vector resultante y el ángulo
resultante.
Fx= -80 N y Fy= -60 N
NOTA: Cuando en algún problema te indiquen que entre 2 vectores existe un ángulo entre ellos
diferente de 90°, no puedes resolverlo por el teorema de Pitágoras. Puedes utilizar el método
gráfico para resolverlo, o bien, Método Analítico encontrando las componentes rectangulares de
cada vector, y utilizando teorema de Pitágoras para encontrar la magnitud del vector resultante y
función tangente para el ángulo. Observa el siguiente ejemplo.
Ejemplo 1. Sobre un cuerpo se aplican dos fuerzas las cuales forman un ángulo de 70° entre sí.
F1=75N y F2=35N Calcular:
a) La magnitud de la fuerza resultante.
b) La dirección
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
Deberás encontrar los componentes
rectangulares de la F1 con un ángulo
de
0° y
los componentes
rectangulares de la F2 con un ángulo
de 70°.
F2=35 N
F1=75N
F2=35N
70°
F1=75 N
Calculamos los componentes rectangulares de F1
con ángulo de 0°
Después realizar la sumatoria (∑) de
ellos. Observa los procedimientos.
Calculamos los componentes rectangulares de F2
con ángulo de 70°
F2=35 N
70°
F1=75 N
Fx  F  Cos
Fy  F  Sen
Fx  F  Cos
Fy  F  Sen
F1x = 75 N Cos 0°
F1y = 75 N Sen 0°
F2x = 35 N Cos 70°
F2y = 75 N Sen 70°
F1X = 75 N
F1y = 0 N
F2X = 11.97 N
F2y = 70.48 N
Una vez que se realizan los componentes rectangulares por separado de cada vector, realizamos la
sumatoria (∑) de las dos fuerzas según sus componentes.
∑Fx= F1x + F2x
∑Fy= F1y + F2y
∑Fx = 75 N + 11.97 N
∑Fy = 0 N + 70.48 N
∑Fx = 86.97 N
∑Fy = 70.48 N
FR =
( Fx ) 2  ( Fy ) 2
FR =
(86.97 N ) 2  (70.48N ) 2
FR = 111.94 N
  Tan1 
Fy
 Fx
  Tan 1
70.48N
 39.02
86.97 N
La Fuerza Resultante es de 111.94 N con una
dirección de 39.02 °
6.- Determina los componentes rectangulares, la fuerza resultante y la dirección por medio del
método analítico.
a) Sobre un cuerpo se aplican dos fuerzas las cuales forman un ángulo de 65° entre sí.
F1 = 90 N y F2 = 60 N
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
b) Sobre un cuerpo se aplican dos fuerzas bajo las siguientes condiciones, F1 = 150 N con un
ángulo de 210° y la F2 = 89 N con un ángulo de 315°. Calcula la magnitud de la fuerza resultante,
su dirección, y la fuerza equilibrante.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
7.- Aplicaciones de Distancia, Desplazamiento, Rapidez Media y Velocidad Media
7.1) Una Persona camina 9 km. al este, posteriormente 5 km. al oeste.
a) Determina su Distancia Recorrida?
b) Determina su Desplazamiento Recorrido?
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
7.2) José Luis, camina 10 km. Al este, posteriormente 6 km. Al norte. Calcular.
a) La distancia recorrida?
b) El desplazamiento realizado?
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
7.3) Una persona corre a lo largo de una pista semicircular 350 m en un tiempo de 25 segundos
a) Cual es la distancia recorrida?
b) Cual fue su desplazamiento?
Datos
Representación Gráfica
c) Cual es su Rapidez?
d) Cual es su Velocidad Media?
Procedimiento
7.4) Un automóvil realiza un recorrido, según la trayectoria representada gráficamente, el tiempo
que tarda en llegar del punto A al punto B fue de 6.5 horas y su recorrido 365 km. Su
desplazamiento realizado 310 km a 46° al norte del este. Calcular.
a) Su rapidez media.
b) Su velocidad media
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
B
x= 365 km
→ =310 km
X
A
46°
7.5) Una partícula se mueve sobre el eje x, se encuentra a 3 cm a los 3 segundos y a los 7
segundos, se ubica a los 15 cm. Calcular:
a) Distancia recorrida.
b) Su desplazamiento
Datos
c) La rapidez media
d) La velocidad media
Representación Gráfica
Procedimiento
8.- Análisis Gráfico (MRU y MRUA)
Analiza la siguiente gráfica y responde lo que posteriormente te solicita (Realiza las operaciones
necesarias)
V (m/s)
45
25
15
10
15
20
30
35
40
t (s)
8.1) Que tipo de movimiento se presenta en los intervalos:
a) De 0 a 10 segundos ____________________________________
b) De 10 a 15 segundos ____________________________________
c) De 15 a 20 segundos ____________________________________
d) De 20 a 30 segundos ____________________________________
e) De 30 a 35 segundos ____________________________________
f) De 35 a 40 segundos ____________________________________
8.2) Cual es la aceleración en el intervalo en:
a) De 0 a 5 segundos?
_______________________
b) De 15 a 20 segundos? _______________________
c) De 30 a 35 segundos _______________________
8.3) Cual es la velocidad en los intervalos:
a) De 10 a 15 segundos _______________________
b) De 20 a 30 segundos _______________________
c) De 35 a 40 segundos _______________________
8.4) Cual es la distancia recorrida en cada intervalo:
a) Intervalo de 0 a 10 segundos _______________________
b) Intervalo de 10 a 15 segundos _______________________
c) Intervalo de 15 a 20 segundos _______________________
d) Intervalo de 20 a 30 segundos _______________________
e) Intervalo de 30 a 35 segundos _______________________
f) Intervalo de 35 a 40 segundos _______________________
8.5) Cuál es la distancia total recorrida? ________________________
MOVIMIENTO EN UNA DIMESION
M.R.U.
M.R.U.A.
Caída Libre
La Velocidad es
Constante
g  ( )
y ()
g  ( )
y ( )
Sobre plano “x”
a
Tiro Vertical hacia Arriba
V
t
V  ()
V  ( )
V  ( )
No hay aceleración
(“x” = “y”)
a=0
a
V 
x
t
V 
x
t
x  x f  xo
t  t f  t o
V  Vo
t
gt 2
y  y o  Vo t 
2
at 2
2
V f2  Vo2  2 gy
V f2  Vo2  2ax
x  x0 
V
o
Vf
2
g=9.8 m/s2 g= 980 cm/s2 g= 32
ft/s2
V f  Vo  gt
V f  Vo  at
x  xo  Vo t 
a = ag = g

y  yo 
t
V
o
Vf
2

t
Recuerda que cuando disminuye la velocidad la aceleración es negativa.
Si la velocidad aumenta, la aceleración es positiva.
Si Parte del Reposo, la velocidad inicial es cero. Y si se frenta hasta
detenerse la velocidad final es cero.
9. Aplicación de Ecuaciones del M.R.U. en problemas.
9.1) Un avión vuela con una velocidad de 725 km/h. Cuál es su distancia recorrida en 9000
segundos.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
9.2) Un tren recorre 5.2 km en línea recta hacia el norte con una velocidad de 85 km/h.
Cuanto tiempo tardara en recorrer esa distancia?
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
9.3) Un caballo recorre 24 km en 1600 segundos en línea recta. Calcular.
a) La velocidad media en km/h
Datos
b) Su velocidad media en m/s
Representación Gráfica
Procedimiento
10.- Aplicación de Ecuaciones del M.R.U.A. en problemas.
10.1) Un tren que se mueve con una aceleración constante, cambia su velocidad de 53
km/h a 75 km/h en 15 segundos. Calcular.
a) La aceleración
b) La distancia recorrida
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
10.2) Al aplicar los frenos un auto desacelera uniformemente a razón de 1.8 m/s2, tarda
12 segundos en detenerse. Calcular.
a) La velocidad en el instante que se aplican los frenos
b) La distancia que recorre desde que frena hasta que se detiene.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
10.3) Un avión parte del reposo y acelera uniformemente a razón de 3 m/s2 durante 25
segundos. Calcular.
a) La distancia recorrida
Datos
b) La distancia final a los 25 segundos
Representación Gráfica
Procedimiento
10.4) El velocímetro de un auto marca 50 km/h cuando se aplican los frenos. El auto se
detiene en 2.3 segundos. Calcular.
a) Su aceleración
Datos
b) La distancia recorrida
Representación Gráfica
Procedimiento
10.5) Un automóvil acelera a razón de 2.5 m/s2, en cierto instante va a una velocidad de
30 m/s. Se parte del reposo. Calcular.
a) El tiempo en el cual la aceleración permanece constante.
b) La distancia que recorre en ese tiempo.
c) La distancia a los 3 segundos de iniciar el movimiento.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
11.- Problemas de Aplicación de Caída Libre y Tiro Vertical hacia Arriba.
11.1) Desde un puente se deja caer una pierda, la cual choca con el agua a los 4 segundos
después. Determina.
a) La velocidad con que choca en el agua.
Datos
b) La altura del puente
Representación Gráfica
Procedimiento
11.2) Se deja caer un objeto desde lo alto de una torre de 40 m de altura. Calcular.
a) la velocidad con que llega al suelo.
b) El tiempo que tarda en llegar al suelo
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
11.3) Desde lo alto de un edificio se lanza verticalmente hacia abajo un objeto con una
velocidad de 5 m/s. Si llega al suelo en 2.5 segundos después. Hallar.
a) La velocidad con que llega al suelo.
Datos
b) La altura del edificio,
Representación Gráfica
Procedimiento
11.4) Se lanza un proyectil verticalmente hacia arriba con una velocidad de 50 m/s.
Calcular.
a) La altura máxima alcanzada.
c) La velocidad a los 8 segundos.
b) El tiempo que tarda en regresar al
d) La velocidad con que llega al punto de
punto de partida.
partida.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
11.5) Durante un partido de beisbol, un bateador golpea una pelota la cual sube
verticalmente. Si la pelota regresa 5 segundos después. Calcular.
a) La velocidad de lanzamiento
b) La altura máxima que alcanzo la pelota.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
11.6) Se lanza una pelota verticalmente hacia arriba y regresa en un tiempo de 4.20
segundos. Calcular.
a) El tiempo para alcanzar el punto más
b) La altura máxima alcanzada.
alto.
c) La velocidad de lanzamiento.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
Movimiento en Dos Dimensiones
Tiro Horizontal
Tiro Parabólico
Movimiento Eje “ x ” Movimiento Eje “ y ” Movimiento Eje “ x ”
Movimiento Eje “ y ”
M.R.U.A.
M.R.U.
M.R.U.A
M.R.U.
Velocidad Constante
Caída Libre
Velocidad Constante
Tiro Vertical hacia
arriba
a=0
a=g
a=0
a=g
Vox  Vx
V y  Voy  gt
Vox  V f
x  Vox t
gt 2
y  y o  Vo t 
2
gt 2
2
Vy  Voy  gt
x  Vx t total
V y2  Voy2  2 gy
V y2  Voy2  2 gy
T
VR  Vx2  V y2
y  yo  Voy t 
 2V0 Sen
( Unicamente Tiro
g
Parabolico)
Vo  Vox2  Voy2
Vox  Vo Cos
Voy  Vo Sen
12.- Problemas de Aplicación de Tiro Horizontal y Tiro Parabólico
12.1) Una piedra es lanzada horizontalmente a 15 m/s desde la cima de un acantilado de
44m de altura. Determina.
a) Cuanto tiempo tarda la pierda en llegar al suelo?
b) A que distancia de la base del acantilado choca la piedra contra el suelo?
c) Con que velocidad llega al suelo.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
12.2) Desde una altura de 80m se lanza horizontalmente una pierda con una velocidad de
6 m/s.
a) Cuanto tiempo tarda la piedra en llegar al piso?
b) A que distancia de la base de lanzamiento choca la piedra con el piso?
c) Cuales son los componentes horizontal y vertical de la velocidad de la piedra justo antes
de chocar contra el piso?
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
12.3) Un avión vuela horizontalmente con una velocidad de 560 km/h y deja caer un
proyectil desde una altura de 425m. Calcular.
a) La velocidad con que choca el proyectil contra el suelo.
b) El tiempo con que choca el proyectil contra el suelo.
c) El alcance del proyectil.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
12.4) Un jugador patea un balón de futbol desde el nivel del piso con una velocidad 30
m/s con un ángulo de 30° respecto a la horizontal.
a) Cual es el tiempo de vuelo que el balón permanece en el aire (tiempo total).
b) Cual es la distancia horizontal que viaja el balón al llegar al suelo.
c) Cual es su altura máxima.
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
12.5) Una pelota de golf se golpea con una velocidad de 30 m/s y un angulo de 30° por
encima de la horizontal.
a) Cuales son las componentes vertical y horizontal de la velocidad de la pelota.
b) Cual es el tiempo en la altura máxima?
c) Cual es la altura máxima alcanzada?
d) Con que velocidad llega al piso?
e) Cual es el tiempo total de vuelo?
f) Cual es el alcance?
Datos
Representación Gráfica
Procedimiento
13. Análisis grafico del tiro horizontal y parabólico.
13.1) Se lanzó una pelota horizontalmente a una velocidad de 18 m/s desde una
plataforma de 10 m.
Vox =
Voy =

Vy =
y
x
y =___________________
ay = g =___________________
Vox = __________________
Voy = __________________
Vx = __________________
Vy = __________________
Tiempo de Choque = __________________
Alcance = __________________
Vx =
13.2) Se golpeó una pelota de golf con una velocidad inicial de 50 m/s con un ángulo de
48° de inclinación.
Vx =
Vy =
Vx =
y
ymax =
Voy =

Vox =
x
Vo = __________________
 = __________________
Vox = __________________
Voy = __________________
Vy en ymax =__________________
Vx en ymax = __________________
Vy = __________________
Vx = __________________
Tiempo en y máxima = __________________
Y máxima = __________________
Aceleración de la gravedad en y máxima = __________________
Tiempo total de vuelo = __________________
Alcance del proyectil a 48° = __________________
En qué dirección (ángulo  ) se da el máximo alcance = __________________
En qué dirección (ángulo  ) se da la máxima altura = __________________
(*Ángulos complementarios (suman 90°) tiene el mismo alcance*)
Vy =