FÍSICA GENERAL - Unidad 1

 

FÍSICA GENERAL

Ejercicio No 1.
Un barco de carga debe llevar las provisiones a 4 islas, cuyos nombres son Angaro (A), Belinton (B), Cadmir (C) y Drosta (D). El barco inicia su viaje desde el puerto de la isla Angaro hasta la isla Belinton, recorriendo d1 km de distancia, en una dirección A1° al suroeste. Luego navega de la isla Belinton a la isla Cadmir, recorriendo d2 km en una dirección de A2° al noroeste. Por último, se dirige a la isla Drosta, navegando d3 km hacia el norte.

A. Exprese los desplazamientos AB, BC y CD, como vectores de posición, es decir, en términos de los vectores unitarios ( i y j )

B. Determine el vector desplazamiento total AD como vector cartesiano, en términos de los vectores unitarios ( i y j )

C. ¿Para regresar de la isla D a la isla de partida A, qué distancia debe recorrer y en qué dirección geográfica? 

D. Represente gráficamente en un plano cartesiano a escala, la situación planteada (Utilice un software graficados como por ejemplo, GEOGEBRA), es decir, los primeros tres desplazamientos y el desplazamiento total.


Ejercicio No 2.

Una partícula que describe una trayectoria en línea recta hacia la derecha, está condiciona a moverse según la ecuación x(t)=D1 m+(D2 m/s)t-(D3 m2/s2)t2, donde “x” representa la posición de la partícula en metros y “t” el tiempo en segundos.

A. Determine la velocidad inicial, posición inicial y aceleración inicial de la partícula (Esto es para t=0 s).

B. ¿En qué instante “t” la partícula tiene velocidad cero?

C. ¿Cuánto tiempo después de ponerse en marcha regresa la partícula al punto de partida?

D. ¿En qué instantes t la partícula está a una distancia de x1 m de su punto de partida?

E. Que velocidad (magnitud y dirección) tiene la partícula en cada uno de esos instantes? 

Dibuje las gráficas: x-t, Vx-t y ax-t para el intervalo de t = 0.0 s a t = t1 s. 
NOTA: Para las gráficas utilice un programa graficador como lo puede ser GEOGEBRA.

 

Ejercicio No 3.

Un móvil que se desplaza en un plano horizontal tiene velocidad inicial Vi=(Vix i+Viy j) m/s en un punto en donde la posición relativa a cierta roca es ri=(rix i+riy j) m. Después de que móvil se desplaza con aceleración constante durante s, su velocidad es Vf=(vfx i+Vfy j)m/s.

A. ¿Cuáles son las componentes de la aceleración?

B. ¿Cuál es la dirección de la aceleración respecto del vector unitario i ? 

C. Si el pez mantiene aceleración constante, ¿dónde está en t = 20.0 s y en qué dirección se mueve?


 

Ejercicio No 4.

Sobre una mesa de aire plana se encuentra un disco de masa m. En determinado instante de tiempo, se golpea el disco de tal manera que éste adquiere una velocidad de v1 m/s. El disco sale de la mesa, como consecuencia de la velocidad que lleva y utiliza un tiempo de t1 s para impactar el suelo.

A. Determine la posición (x,y) de impacto del disco sobre el suelo. ¿Cuál es la altura de la mesa?

B. Determine la magnitud y ángulo de la velocidad de impacto del disco sobre el sobre suelo. 

C. Asumiendo que el disco rebota con el mismo ángulo y velocidad de impacto, determine el alcance horizontal y altura máxima, después del impacto.


 

Ejercicio No 5.

A lo largo de una circunferencia de r1 cm de radio, una partícula se mueve en sentido contrario manecillas del reloj, con una rapidez angular constante de w1 rad/s. En un tiempo t=0.0 s, la partícula tiene una coordenada de x1 cm en el eje “x” y se mueve hacia la derecha.

A. Determine la amplitud, periodo y frecuencia de la partícula.

B. Determine la ecuación de movimiento de la partícula, por medio de la cual, se pueda obtener el valor del ángulo descrito por la partícula en cualquier instante de tiempo.

C. calcule la velocidad tangencial y la aceleración centrípeta.

D. ¿En qué posición (x, y) se encuentra la partícula en un tiempo “t” de t1 s?