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UANL
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
CICLO ESCOLAR: 2015-2016
LABORATORIO DE REFORZAMIENTO # 3 DE FÍSICA 2
ELABORÓ EL LABORATORIO: ACADEMIA DE FÍSICA 2 Y LABORATORIO
JEFE DE LA ACADEMIA: LIC. LUÍS ÁNGEL ALCALÁ MEDINA
PROGRAMA EDUCATIVO: PROPEDÉUTICO
SEMESTRE : AGOSTO - DICIEMBRE 2015
FECHA: NOVIEMBRE 2015
CLAVE:
NOMBRE DEL ALUMNO(A):__________________________________________________________________________
GRUPO:________
N.L.__________
CALIFICACIÓN___________
Que no se te olvide que:
El impulso producido por una fuerza, se define como el producto de la fuerza por el tiempo que dure aplicada.
Que no se te olvide que:
La cantidad de movimiento de un objeto, es el producto de su masa por su velocidad.
Que no se te olvide que:
Impulso = momentum
F t  mv  mvo
F t  p
Que no se te olvide que:
Las unidades del impulso y de la cantidad de movimiento son las mismas:
En el sistema internacional: N-s ó kg m/s
En el cgs: dina-s ó g cm/s
Que no se te olvide que:
La ley de la conservación de la cantidad de movimiento, expresa lo siguiente: Si la fuerza externa resultante que actúa
sobre un sistema es nula, la cantidad de movimiento total del sistema se conserva.
Que no se te olvide que:
Si la energía cinética total de un sistema permanece constante, se dice que la colisión es elástica.
Que no se te olvide que:
Los choques en donde no se conserva la energía cinética, se dice que son colisiones inelásticas.
Que no se te olvide que:
Un objeto en movimiento, tiene momentum diferente de cero, y al detenerse, su momentum final será cero, por lo tanto:
F t  mvo , esto significa que la fuerza que se aplica, esta en sentido contrario al movimiento. (Fue una fuerza de
frenamiento)
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 2
Que no se te olvide que: para el momentum siguiente:
Observa en la gráfica la
dirección inicial que lleva el
Si en este caso buscaras
balón y después de ser
la fuerza que actúa, la
pateada, fíjate como la
fórmula te quedaría así:
cambió, es decir se regresó
por donde venía, en este tipo
F m
de situaciones, la dirección
inicial se considera negativa,
v f  (vo )
t
por lo tanto, el momentum,
se obtiene de la siguiente
manera:
p  m v f  (vo ) 
Que no se te olvide que:para el momentum siguiente, el paquete arrojado del avión, tiene velocidad en x, (que es
constante, es la velocidad del avión) y debes buscar la velocidad en “y” ( es caída libre), después que tengas las dos
velocidades empleando el teorema de Pitágoras, buscarás la velocidad resultante, y esta la multiplicaras por la masa del
paquete: p = mv
vx
vy
Que no se te olvide que: para colisiones ten presente que:
En este caso, donde el camión representa la masa1, y el auto la masa2, como viajan en sentido contrario, la fórmula se
escribirá así: m1u1  m2u2  m1v1  m2v2
Que no se te olvide que: cuando se presenta un caso donde se quiere saber la masa de un objeto que va sobre otro, y
el sentido es el mismo; la fórmula la puedes escribir así:
m1u1  m2u2  m3u3  m1v1  m2v2  m3v3 (la masa 3, representa la incógnita, el montón de arena)
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 3
Que no se te olvide que:
Un choque totalmente inelástico, es aquel donde las masas permanecen unidas después del choque, por lo tanto la
velocidad final será la misma para las dos masas, entonces la fórmula te quedará así: m1u1  m2u2  v(m1  m2 )
Que no se te olvide que: en péndulo
En este
ejemplo se
a
desprecia la
θ
L
La energía
fricción
potencial en el
L
punto más alto se
h
convierte en
energía cinética
La altura la encuentras:
h  La
a la encuentras: a  L cos 
en el punto mas
bajo.
Si te dan la altura y quieres saber la
velocidad con que regresa: Ep = Ek
a = cateto adyacente
Que no se te olvide que: en la montaña rusa (sin fricción):
Si la siguiente montaña es más baja,
el carrito, partiendo del reposo, si
podrá llegar a la parte o punto más
alto de esa montaña, ya que la
primera tiene mayor altura y por lo
tanto, tiene mayor energía potencial
que se irá convirtiendo en energía
cinética.
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 4
Si la segunda montaña es más
alta que la primera, el objeto,
partiendo del reposo, no podrá
llegar al punto más alto de la
segunda, a menos que en la
primera montaña ya tuviera
una velocidad.
1.-
Las unidades de la cantidad de movimiento lineal son:
A)
N/m
B)
Kg ∙ m/ s
C)
N/s
D)
Todas las anteriores
2.-
La cantidad de movimiento lineal :
A)
Siempre se conserva
B)
Esunacantidadescalar
C)
Esunacantidadvectorial
D)
No esta relacionada con la fuerza
3.-
Una fuerza neta que actúa sobre un objeto provoca
A)
Unaaceleración
B)
Un cambio en la cantidad de movimiento
C)
Un cambio en la velocidad
D)
Todaslasopcionesanteriores
Laboratorio 1 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 5
4.-
Las unidades del impulso son:
A)
Kg ∙ m/s
B)
N∙s
C)
Iguales que las de la cantidad de movimiento
D)
∆p / ∆t
5.-
Impulsoesigual a:
A)
F∆x
B)
El cambio de energía cinética
C)
El cambio de cantidad de movimiento
D)
∆p / ∆t
6.-
La conservación de la cantidad de movimiento lineal se describe por medio de:
A)
El teorema impulso-cantidad de movimiento
B)
El teorematrabajo-energía
C)
La primera ley de Newton
D)
La conversión de la energía
7.-
La cantidad de movimiento lineal de un objeto se conserva si:
A)
La fuerza que actúa sobre el objeto es conservativa
B)
Una sola fuerza interna no equilibrada actúa sobre el objeto
C)
La energía mecánica se conserva
D)
En ausencia de una fuerza externa neta
8.-
¿Que de lo siguiente no se conserva en un choque inelástico?
A)
Cantidad de movimiento
B)
Masa
C)
Energíacinética
D)
Energía total
9.-
Una pelota de caucho de masa m, que viaja horizontalmente con una rapidez v, golpea una pared y
rebota hacia atrás con la misma rapidez. El cambio en la cantidad de movimiento es:
A)
mv
B)
-mv
C)
-mv / 2
D)
2mv
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Hoja No. 6
10.-
En un choque elástico de frente, la masa m1 golpea una masa estacionaria m2. hay una transferencia
total de energía si :
A)
m1 = m2
B)
m1 > m2
C)
m1 < m2
D)
Las masas quedan iguales
11.-
La condición para una colisión inelástica entre dos objetos es:
A)
Kf< Ki
B)
pi  pf
C)
m1 > m2
D)
v1 < v2
PRO BL EM AS
1. -¿Qué cantidad de movimiento lineal posee un vagón de ferrocarril de 7.5 ton, que viaja a 54 km/h?
p = 112500 kg-m/s
2.- Un trailer con una masa de 1.75 Ton. Se mueve por una carretera recta con una rapidez de 90 km/hr. Al pasar por un
poblado el trailer reduce su velocidad a 60 km/hr. ¿Cuál es el cambió en la cantidad de movimiento?
Δp = 14595 kg-m/s
3.- Una fuerza de 10 Newton empuja un carrito durante 5 segundos. Calcular el impulso ejercido por la fuerza.
I = 50 N-s
4.- A un cuerpo de 50 kg de masa se le aplica una fuerza de 150 N durante 5 s, calcule el impulso y el incremento de
velocidad.
I = 750 N-s
Δv = 15 m/s
Laboratorio 1 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 7
5.-Sobre un cuerpo de m = 2 kg actúa una fuerza de 10 N. Calcular la velocidad que tendrá al cabo de 10 s.
Suponer velocidad inicial v 0= 0; no hay rozamiento.
vf= 50 m/s
6.- Una escopeta de masa 5.8 kg lanza un proyectil de masa 20 g con una velocidad inicial de 750 m/s. ¿cuál será la
velocidad de retroceso de la escopeta?
v = -2.58 m/s
7.- Un hombre colocado sobre patines arroja una piedra de 20 kg mediante una fuerza de 15 N que actúa durante 0.8 s,
¿con qué velocidad sale la piedra y cuál es la velocidad de retroceso del hombre si su masa es de 90 kg?
v = 0.6 m/s
v = 0.13 m/s
8.- Se deja caer una pelota de 120g desde una altura de 4.8m, sobre un piso duro, y rebota exactamente hasta la misma
altura. ¿Cuál es el impulso recibido sobre la pelota, durante los 0.013 s que estuvo en contacto con el piso? ¿Qué fuerza
promedio se ejerció?
I = 2.328 N-s
F = 179.076 N
9.- Un objeto de 600 gr cuya velocidad es de 12 m/s choca contra una pared y rebota con la mitad de la energía cinética
inicial. ¿Cuál es el impulso que recibió de la pared?
I = 12.29 N-s
10.- Un camión de 4000Kg que viaja a 15 m/s choca contra un automóvil 1200kg que inicialmente estaba en
reposo.¿Cuál es la velocidad común después del choque si ambos se mantienen juntos? ¿Cual es la perdida en términos
de energía cinética?
vf = 11.53 m/s
ΔEk = 104,353.66 J
11.- Una bola de boliche 6kg choca directamente contra un bolo de 1.8kg. Este se mueve hacia adelante a 3m/s y la
pelota reduce su velocidad a 1.6m/s.¿Cual era la velocidad inicial de la bola de boliche?
vo = 2.5 m/s
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Hoja No. 8
12.- Una bala de 12gr y de rapidez desconocida se dispara contra un bloque de madera de 1.5kg que está suspendido
del techo mediante una cuerda. La bala choca contra el bloque y se incrusta en él. Después de la colisión, el bloque y la
bala oscilan hasta alcanzar una altura de 25cm sobre la posición inicial. ¿Cuál será la rapidez de la bala un instante
antes de la colisión?
vo = 278.91 m/s
GRAVITACIÓN
Que no se te olvide que:
La 1ª. Ley de Kepler, se refiere a que: el sol, se encuentra en un foco de la elipse que forma la trayectoria de un planeta
alrededor de él.
Que no se te olvide que:
La 2ª. Ley de Kepler, se refiere a que: la línea que une al planeta con el sol, barre áreas iguales en tiempos iguales.
Que no se te olvide que:
La 3ª. Ley de Kepler, se refiere a que: el cuadrado del período de un planeta, es proporcional al cubo de su distancia
media al sol.
T 2  Kr 3
K
4 2
GM
Que no se te olvide que:
Afelio, es: la distancia máxima que existe de un planeta al Sol.
Que no se te olvide que:
Perihelio, es: la distancia mínima que existe de un planeta al Sol.
Que no se te olvide que:
La velocidad de un planeta es: mayor en perihelio y menor en afelio.
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 9
LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL.
Que no se te olvide que: la fuerza de atracción gravitacional entre dos objetos, es directamente proporcional al producto
de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Que no se te olvide que: directamente proporcional, significa que: si una o las dos masas aumentan, la fuerza, también
aumenta, o que si una o las dos masas disminuyen, la fuerza también disminuye (en igual proporción).
Que no se te olvide que: inversamente proporcional, significa que: si la distancia aumenta, la fuerza disminuye, pero si
la distancia disminuye, la fuerza aumenta,(que no se te olvide elevar al cuadrado).
Que no se te olvide que: las masas, se miden en kilogramos, el peso en newtons, si te dan el peso, divídelo entre el
2
valor de la aceleración de la gravedad (9.8 m/s ), y así tendrás, el valor de la masa.
Que no se te olvide que: la distancia, se mide en metros, y si te dan kilómetros o centímetros como dato en un
problema, conviértelos a metros (que no se te olvide elevar al cuadrado la distancia)
Que no se te olvide que: la distancia se mide de centro a centro, y si el problema te dice que el objeto se encuentra a
una altitud, o a una altura sobre la superficie del planeta, deberás sumarle a esta cantidad el radio del planeta, es decir,
deberás obtener el radio orbital. Pero si el problema te dice que el objeto se encuentra a un radio orbital, ya no es
necesario sumarle el radio del planeta, puesto que ya lo incluye.
Que no se te olvide que: la distancia, se mide en metros.
Que no se te olvide que: el período, es el tiempo que tarda un objeto en dar una vuelta completa, o un ciclo, o una
revolución (se mide en segundos).
Que no se te olvide que: si un problema te habla de dos objetos iguales y se te pide encontrar la masa de cada uno, la
masa, se eleva al cuadrado, para que puedas despejar.
Gmm Gm2
Fd 2
F  2  2 entonces
m
d
d
G
Que no se te olvide que: si buscas la distancia, la fórmula ya despejada te quedará así:
d
Gmm
F
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 10
1.-
La fuerza gravitacional es:
A)
Una función lineal de la distancia
B)
Una función inversa de la distancia
C)
Una función inversa del cuadrado de la distancia
D)
Repulsiva en ocasiones
2.-
La aceleración debida a la gravedad de un objeto en la superficie terrestre:
A)
Es una constante universal, como “G”
B)
No depende de la masa de la Tierra
C)
Es directamente proporcional al radio de la Tierra
D)
No depende de la masa del objeto
3.-
En comparación con su valor en la superficie de la Tierra, el valor de la aceleración debida a la
gravedad a una altitud de un radio terrestre es:
A)
Igual
B)
Dos veces mayor
C)
Igual a la mitad
D)
Unacuartaparte
4.-
Se descubre un nuevo planeta y se determina su período. Entonces, se podrá calcular su distancia del
Sol usando:
A)
La primera ley de Kepler
B)
La segunda ley de Kepler
C)
La tercera ley de Kepler
D)
La tercera ley de Newton
5.-
Para un planeta en su órbita elíptica:
A)
La rapidez es constante
B)
La distancia al Sol es constante
C)
Se mueve más rápidamente cuando está más cerca del Sol
D)
Se mueve más lentamente cuando está más cerca del Sol
6.-
Si un satélite cerca de la superficie terrestre no tiene una rapidez tangencial mínima de 11 Km./s,
podría:
A)
Entrar en una órbita elíptica
B)
Entrar en una órbita circular
C)
Chocar contra la Tierra
D)
Todas las anteriores
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 11
INSTRUCCIONES: RESUELVE LOS SIGUIENTES PROBLEMAS.
1.- Supóngase que se ha descubierto un pequeño planeta con un período de 5 años. ¿Cuál deberá ser su distancia
media al Sol? (Distancia media de la Tierra al Sol =149,675,000 Km.) (Periodo Orbital de la Tierra = 365 días)
R = 437,652,355 km
2.- Marte se encuentra del Sol a 1.52 veces la distancia de la Tierra al Sol. Con este dato y con la tercera ley de Kepler
determinar la duración del año marciano.
T = 684 días
3.-. Dos satélite de masas 350 kilogramos y 750 kilogramos respectivamente, son puestos en órbita, de forma que la
fuerza de atracción gravitacional entre ellos es de 1.2 x 10-12N. ¿Cuál es la separación entre los satélites?
r = 3819.76 m
4.- Dos cuerpos de igual masa están separados 20 metros. Si la fuerza gravitacional entre ellos es de 2.4 x 10-7 N. ¿Cuál
es la masa de los cuerpos?
m = 1119.7 kg
5.- ¿A qué distancia deben estar separados dos cuerpos, uno de 1000 Kg. y otro de 2000 Kg., si la fuerza de atracción entre
ellos es de 1.76 x 10-3N?
r = 0.27 m
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6
6.- La masa de la Tierra es de 6 x 10 Kg., cuando los centros de la Tierra y la Luna están separados 3 x 10 km, la
18
fuerza gravitacional entre ellas es de 3.26 x 10 N. Determina la masa de la Luna.
m = 7.3x1022 kg
7.- Una persona con una masa de 80 kilogramos viaja en una estación espacial que se mueve en una órbita circular a 700 km
por arriba de la superficie terrestre. ¿Cuál es el peso de la persona a esa altura?
W = 635.11 N
Laboratorio 3 de Reforzamiento Física 2
Hoja No. 12
8.- El radio de la Tierra es aproximadamente 6400 kilómetros. Un objeto que tiene una masa de 40 kilogramos se lleva a
una altura de 100 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. ¿Cuál es la aceleración que experimenta el objeto a esta
altura?
2
g = 9.47 m/s
9.- ¿A qué distancia por arriba de la superficie de la Tierra se reducirá el peso de una persona hasta la mitad del valor que
tiene estando en la superficie de la misma?
r = 2637.3 km
10.- Un satélite se encuentra en una órbita circular estable, a una altura de 650 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.
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¿Cuál es la rapidez tangencial del satélite? ¿Cuál es su periodo orbital?
(Radio de la Tierra 6400 Km.)
(Masa de la Tierra 6 x 10 Kg.)
Vt= 7534.3 m/s