CURSO IFI-100

DESCUBRIENDO LA FISICA.

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

Problemas. Capitulo 1

L. Bloomfield. How Things Work. The physics of everyday life.

3 ed. Ed. Wiley (traducción J. Vélez Pardo)

1. Si su carro tiene una masa de 800 kg. ¿Cuanta fu erza se requiere para

acelerarlo a 4 m/s 2? 2. Si su carro acelera desde el reposo a una rata c onstante de 4 m/s 2.

¿Que tiempo le tomará alcanzar 85 km/h? 3. En Marte, la aceleración de gravedad es 3.71 m/s 2. ¿Cual será la

velocidad de una roca después de tres segundos caye ndo desde el reposo?

4. ¿Cuánto ha caído una roca, en Marte, después de tres segundos cayendo desde el reposo?

5. ¿Como se compara su peso en Marte con su peso en la Tierra? 6. Un jugador de Basquetball puede saltar 0.5 m. ¿C uál es su velocidad

al iniciar el salto? 7. ¿Cuánto dura en el aire el jugador del problema anterior? 8. Un velocista puede alcanzar una velocidad de 10 m/s en 1 s. Si su

aceleración es constante durante ese tiempo: ¿Cuál es la aceleración del velocista?

9. Si un velocista tiene una masa de 60 kg. ¿Que fu erza se debe ejercer para acelerar al atleta a 0.8 m/s 2?

10. ¿Cuanto pesa, en la Tierra, una persona de 60 k g? 11. Si usted brinca hacia arriba con una velocidad de 2 m/s. ¿En cuanto

tiempo deja de desplazarse hacia arriba? 12. ¿Qué tan alto estará cuando deje de desplazars e hacia arriba, en el

problema anterior? 13. ¿Que tanta fuerza debe ejercer una locomotora e n un vagón para

acelerarlo a 4 m/s 2? 14. ¿Cuanto tiempo demorará el vagón del problema a nterior en alcanzar

una velocidad de crucero de 100 km/h? 15. Los constructores de las pirámides usaron una r ampa para subir

bloques de 22 toneladas. Si el bloque se eleva 1 me tro al viajar por la rampa 20 m, entonces: ¿Qué fuerza se necesita para subirlo por la rampa a velocidad constante?

16. ¿Que tanto trabajo se realiza levantando uno de los bloques del problema 15 a una altura de 50 metros?

17. ¿Cuál será la energía potencial gravitacional d e uno de los bloques del problema 15 que está a 75 m del piso?

18. En una represa, se convierte la energía potenci al gravitacional del agua en la superficie en energía eléctrica. ¿Cuánta energía potencial se libera cuando 1000 kg de agua descienden 200 m h asta los generadores?

19. Para inflar un neumático, usted usa una bomba m anual de bicicleta. Si usted ejerce una fuerza hacia abajo de 25 N en la m anija, y ésta se desplaza hacia abajo 0.5 m. ¿Qué tanto trabajo real izó?

20. Al usar una cuña para rajar un leño, se golpea la cuña con una almadana para clavarla en la madera e ir separando los dos pedazos. Se requiere una fuerza de 2000 N para hacer avanzar la cuña. Si la cuña avanza 0.2 m a lo largo del leño: ¿Qué tanto t rabajo se realiza sobre la cuña?

21. La cuña en el problema 20 actúa como una rampa, separando lentamente la madera a medida que avanza en el leño . El trabajo que se realiza sobre la cuña, empujándola entre la made ra, es el trabajo que ésta realiza sobre la madera, separando sus dos mitades. Si las dos mitades del madero sólo se separan una distanci a de 0.05 m cuando la cuña viaja 0.2m dentro del madero. ¿Cuánt a fuerza está ejerciendo la cuña a las dos mitades del leño para separarlas?

22. Para lijar una tabla se debe ejercer una fuerz a de 30 N sobre el papel de lija para hacerlo mover uniformemente sobre la s uperficie. Si se desplaza el papel de lija hacia delante y hacia atr ás, durante 20 minutos, recorriendo una distancia total de 1000 m. ¿Cuánto trabajo ha realizado? Y ¿Cuánto trabajo se realiza por minu to?

Respuestas a los problemas impares:

P1. 3200N P3. 11.13 m/s P5. Su peso en Marte es 38% del peso en la Tierra P7. Cerca de 0.64 s (32 subiendo y 32 bajando) P9. 48 N P11. Cerca de 0.20 s P13. 4800 N P15. 9800 N P17. 14700000 J P19. 12.5 J P21. 8000 N