3 parcial 3 semestre física

Plantel: 04 seyba playa.

Grupo:302

Nombre del profesor: asunción lopez canul.

Equipo: 6

Integrantes del equipo: Garcia Horta Heiner. delos santos tun saul, Que Gomes Javier, Moguel Horta jose manuel, Perez Villarino alan.

PAG. (152)

1.Se aplica una fuerza máxima de fricción estáticacuya magnitud es de 230 N sobre una caja decartón cuyo peso es de 300 N, un instante antesde que comience a deslizarse sobre unasuperficie horizontal de granito. Calcula elcoeficiente de fricción estático entre elcartón y el granito.Datos:P=N= 300NFme= 2300N µe=?Fórmula

µe=FmeN

Situación de resultado.

µe=230N300N

=0.766

2.un bloque de madera de 20 N se jala con unafuerza máxima estática cuya magnitud es de 12 N;al tratar de deslizarlo sobre una superficiehorizontal de madera, ¿Cuál es el coeficientede fricción estática entre las dos superficies?P=N=20 N Fme= 12 µe=?Fórmula

µe=FmeN

µe=12N20N

=0.6

3.Se aplica una fuerza cuya magnitud es de 8 Nsobre un objeto para deslizarlo a velocidadconstante sobre una superficie horizontal. Si lamasa del objeto es de 21.7 kg, ¿Cuál es elcoeficiente de fricción dinámico o cinético?P=N=21.7 Kg= 212.66 NFd=8 md=?Fórmula

md=fdN

=8

212.66=0.37

4.Se requiere mover un bloque cuyo peso es de 30Nsobre una superficie horizontal a una velocidadconstante. Si el coeficiente de friccióndinámico o cinético es de 0, determina lamagnitud de la fuerza que se necesita paramoverlo.F=?P= 30 Nmd=0Fórmula fd=mdN=0∗30=0

PAG. (159)

1.Determina la magnitud de la fuerza que se debe deaplicar a un sillón cuya masa es de 40 kg para queadquiera una aceleración con magnitud de 3 m/s²

F=?m= 40 Kg a= 3m/s2

Fórmula

a=Fm ; F=ma

situaciónderesultado

F=40 Kg∗3ms2

=120Kgms2 =120N

2. Calcula la masa de un objeto enkilogramos, si al recibir una fuerza cuyamagnitud es de 300N le produce unaaceleración con una magnitud de 150 cm/s².

m=?F= 300 Na= 150 cm/s2= 1.5 m/s2

Fórmula

a=Fm ;

m=Fa


m=300Kgm/s21.5m /s2 =200Kg

3.Determina la, magnitud de la aceleración en m/s²que le produce una fuerza cuya magnitud de 75 N aun objeto cuya masa es de 1500 gramos.

a=?F= 75 Nm= 1500 g= 1.5 KgFórmula.

a=Fm

situacionderesultado

a=75Kgm/s21.5Kg =50m /s2

4.Calcula la magnitud de la fuerza que se aplica aun objeto de 10 kg de masa si adquiere unaaceleración cuya magnitud es de 2.5 m/s²

F=? m= 10 Kga= 2.5 m/s2

Fórmula.

a=Fm ; F=ma


F=10Kg∗2.5 ms2=25

Kgms2 =25N

5. Halla la magnitud del peso de un objeto cuya masaes de 100 kg.

P=?m= 100 Kgg= 9.8 m/s2

Fórmula.

P=mg=100Kg∗9.8 ms2=980N

6. Determina la masa de un objeto cuyo peso es deuna magnitud de 1500 N

m=?P= 1500 Ng= 9.8 m/s2

Fórmula.

P=mg ; m=

Pg=

1500 kgms2

9.8ms2

=153.06Kg

7.Calcula la magnitud de la fuerza neta que debeaplicarse a un objeto cuyo peso es de unamagnitud de 25N para que adquiera una aceleracióncuya magnitud es de 3 m/s².

F=?P= 25 Na= 3 m/s2

Fórmula.

F=Pg∗a

Situación de resultados.

F=

25 kgms2

9.8ms2 ∗3m

s2 =7.6 Kgms2 =7.6N

8.Determina la magnitud de la aceleración que recibeel objeto de la figura siguiente, como resultadode las fuerzas aplicadas.

F₁=30

F₂=5

F₃=4M= 3 KG

a=?

F1= 30 N

F2= 50 N

F3= 40 N

m= 3 Kg

Fórmula.

FR=F1+F2+F3

a=FRm


FR=30+50+(−40)=40N

a=FRm =

40 Kgms2

3Kg =13.33 ms2

9.Un bloque cuya masa es de 8 kg es jalado medianteuna fuerza horizontal, como se puede observar enla figura de la página siguiente.

a)Calcular:a) La magnitud de la fuerza de reacción (R) que

ejerce el piso sobre el bloque.m= 8 KgR=?Vy=6 m/s2

g= 9.8 m/s2

Fórmula. P=mg

b)La magnitud de la fuerza horizontal (Fͯ) quese requiere para dar al bloque una velocidadde 4 m/s en 1.5 s a partir del reposo.Despreciar la fricción entre el piso y elbloque.

PAGINAS (163-164)

1. Un muchacho cuya masa es de 60 kg seencuentra a una distancia de 0.4 m de unamuchacha cuya masa es de 48 kg, determina la,magnitud de la fuerza gravitacional con lacual se atraen.F=?m1= 60 Kgm2= 48 Kgd= 0.4 m

G= 6.67∗10−11Nm2

Kg2


F=?

m=8 kgFx=?

F=

6.67∗10−11Nm2

Kg2∗60Kg∗48Kg

0.4m2 =1.2006∗10−6N

2.Determina la magnitud de la fuerzagravitacional con la que se atraen un miniauto de 1200 kg con un camión de carga de 4500kg, al estar separados a una distancia de 5 m.F=?m1= 1200 Kgm2= 4500 Kgd= 5 m

G= 6.67∗10−11Nm2

Kg2

Fórmula.

F=G∗m1m2d2 =¿


F=

6.67∗10−11Nm2

Kg2∗1200Kg∗4500Kg

(5m)2=1.44072∗10−5N=1440.72∗10−8N

3.Una barra metálica cuyo peso tiene unamagnitud de 800 N se acerca a otra de 1200 Nhasta que la distancia entre sus centros degravedad es de 80 cm. ¿con que magnitud defuerza se atraen?m1= 800 N= 81.63 Kgm2= 1200 N= 122.44 Kgd= 80 cm

G= 6. 67∗10−11Nm2

Kg2


F=

6.67∗10−11Nm2

Kg2∗81.63Kg∗122.44Kg

(0.8m)2=1.0416∗10−6N=10.416∗10−7N

4.¿A qué distancia se encuentran dos elefantescuyas masas son de 1.2Х10ᶟ kg y 1.5Х10ᶟ kg, yse atraen con una fuerza gravitacional cuyamagnitud es de 4.8Х10¯⁶ N?m1= 1.2*103Kgm2= 1.5*103KgF=9.8*10−6N

G= 6.67∗10−11Nm2

Kg2

5.Determina la masa de un objeto, si la fuerzagravitacional con que se atrae con otro de 100kg tiene una magnitud de 60X10-10 N y ladistancia entre ellos es de 10 m.m1=?m2= 100 KgF= 60*10−10N d= 10 m

G= 6.67∗10−11Nm2

Kg2

Fórmula.m1 = Fd2/Gm2 Situación de resultado.

m1=

60∗10−10∗10m26.67

∗10−11Nm2

Kg2∗100Kg=89.9550Kg

6.Determina la magnitud de la fuerzagravitacional que ejercerá la luna sobre unaroca cuya masa es de 1 kg al encontrarse en

un punto donde el radio lunar es de 1.74X106 m.la masa de la luna es de 7.25X1022 kg.m1= 1 Kgd= 1.74 *106 mF=?m2=7.25*1022 Kg

G= 6.67∗10−11Nm2

Kg2

Fórmula.Gm1m2d2

=F

resultado

F=

6.67¿10−11Nm2Kg2

∗1Kg∗7.25∗1022Kg

1.74¿106=1.597N

PAG. 182-183

1.Se realiza un trabajo mecánico de 3500 J paraelevar una cubeta con arena cuyo peso tiene unamagnitud de 350 N. determina la altura ala que seelevó la cubeta.

T= 3500 JF= 350 NFórmula.

d=TF


d=3500 N350J

=10m

2.Una persona levanta una silla cuyo peso tiene una

magnitud de 49 N hasta una altura de 0.75 m. ¿Quétrabajo realiza?

P=F= 49 Nd= 0.75 mT=? situacionderesultado. T=Fd=49N∗0.75m=36.75J

3.Determina el trabajo realizado al desplazar unbloque 3 m sobre una superficie horizontal, si sedesprecia la fricción y la fuerza aplicada tieneuna magnitud de 25 N.

d= 3 mF= 25 NT=?T=Fd=25N∗3m=75J

4.¿Qué magnitud de peso tendrá un objeto si lolevanto a una altura de 1.5 m se realiza untrabajo de 88.2 J?

d= 1.5 mT= 88.2 JP=?Fórmula.

T=Fd ; F=Td


F=88.2 J1.5m

=58.8N

5.Un ladrillo tiene una masa de 1 kg ¿a quédistancia se levantó del suelo si se realizó untrabajo de 19.6 J?

m= 1 KgT= 19.6 Jd=? g= 9.8 m/s2

T=Fd ; F=mg ; T=mgd ; d=Tmg

situacionderesultado.

d=19.6 J

1Kg∗9.8 ms2

=2m

6.Un viajero levanta una petaca cuyo peso tiene unamagnitud de 196 N hasta una altura de 0.5 m.

Calcular:a)¿Qué trabajo mecánico realiza?

P=F= 196 Nd= 0.5 m T=?Situación de resultado.T=Fd=196m∗0.5m=98J

b)Si se queda parado durante 2 minutossosteniendo la petaca a la misma altura¿Cuánto vale el trabajo mecánico?0

c)Si camina 5m sin variar a altura de la petaca,¿Cuánto vale el trabajo mecánico realizado?

0

7.Se aplica una fuerza de 18 N en forma horizontalsobre un objeto desplazándolo con una magnitud de6m a velocidad constante ¿Cuánto trabajo realiza?Considera despreciable la magnitud de la fuerza defricción.

F= 18 Nd= 6 mT=?T=Fd=18N∗6m=108J

8. Calcula el trabajo realizado por una fuerza de200 N que forma un ángulo de 25°respecto a lahorizontal, al desplazarse 2 metros el objeto quese muestra en la siguiente figura.

T=200∗2∗cos (25)=362.52J a) Calcula el trabajo si la fuerza esparalela al desplazamiento.T=200∗2=400J

b) Determine el trabajo si la fuerza esperpendicular al desplazamiento.0

9.Una persona cuyo peso tiene una magnitud de 686 Nsube por una escalera que tiene una longitud de 25metros hasta llegar a una altura de 15 metros.

CALCULAR.a)¿Qué trabajo realizó?

T=?P= 686 Nd= 15 m

T=Fd=686N∗15m=10290J b)¿Qué trabajo realiza si sube a la misma altura

de 15 metros, pero usando una escalera cuyalongitud es de 35 metros?T=686N∗15m=10290J

10. Una persona levanta un bulto de cemento de 490 Ndesde el suelo hasta colocarlo sobre su hombro auna altura de 1.45 metros.

CALCULAR.a)¿Qué trabajo realiza?

T=?P= 490 Nd= 1.45 mT=Fd=490N∗1.45m=710.5J

b)Si se queda parado 15 s, ¿Cuánto trabajo realiza?0

c) Si mantiene el bulto a la misma altura y camina 5 metros¿Cuánto trabajo realiza?

0

PAG. 185.

1. Un motor efectúa un trabajo de 45000 joule en0.1 minuto. Determina su potencia mecánica enwatt y kilo watt.T= 45000 Jt= 0.1 min.Pew=?Fórmula.

P=Tt


P=45000 J6s

=7500W ; P=7500 W1000 w

∗1Kw=7.5Kw

2.Calcula en watt y caballos de fuerza, lapotencia mecánica en un motor que efectúa untrabajo de 60000 joule en 3 s.T= 60000 Jt= 3 sPew y hp=?

P=60000 J3s

=20000W ; P=20000W746w

∗1hp=26.80hp

3.Un motor de 5 hp produjo un trabajo de8∗106joule calcular el tiempo que durófuncionando, expresa el resultado en segundosy en minutos.P= 5 hpT= 8*106 Jt=?

5h p∗746w1Kw

=3730w

t=TP=8∗106 J

3730w=2144.77s

t=2144.77 s∗1min60s

=35.746min

4. Determine en watt y caballos de fuerza, lapotencia que necesita un motor eléctrico parapoder elevar una carga de 20∗103N a una alturade 30 metros en un tiempo de 15 segundos.P=?

F= 20*103Nd= 30 mt= 15 sFórmula.

P=Tt ; T=Fd ; P=Fd

t ; t=FdP

P=20∗103N∗30m

15s =40000W ; P=40000 W∗1hp746W

=53.61hp

5.Un motor cuya potencia es de 70 hp eleva unacarga de 6∗103N a una altura de 60 metros. ¿Enqué tiempo la sube?P= 70 hp= 52220 WF= 6*103 Nd= 60 mFórmula.

P=Fdt ; t=Fd

Psituacionderesultado.

t=60∗103N∗60m

52220w =6.893s

6.Calcula la magnitud de la velocidad con la queun motor de 40 hp eleva una carga de 15000 N.V=?P= 40 hp= 29840 WF= 15000 NFórmula.

P=Tt ; T=Fd ; P=Fd

t ; V=dt ;

P=FV ; V=PF

V=29840 w15000N

=1.9893 ms

PAG. 194- 195.

1.Determine la energía cinética traslacional de unautomóvil cuya masa es de 1250 g y lleva unavelocidad cuya magnitud es de 27 m/s.ECT=?m= 1250 g= 1.250 KgV= 27 m/sFórmula.

ECT=mV2

2


ECT=(1.250Kg∗(27 ms )

2

)2

=455.62J

2.Determine la energía cinética traslacional deuna pelota de beisbol cuya masa es de 100 g ylleva una velocidad cuya magnitud es de 30 m/s.ECT=?m= 100g = 0.1 KgV= 30m/s2

ECT=

0.1Kg∗(30ms )2

2=45J

3.Un objeto cuyo peso es de 19.6 N lleva unavelocidad cuya magnitud es de 10 m/s ¿Cuál es laenergía cinética traslacional?ECT=?P= 19.6 NV= 10m/s Fórmula.

m=Pg ; ECT=

mV2

2

m=

19.6 N9.8ms2 =2Kg

ECT=¿

4.Determina la masa de un objeto cuya energíacinética traslacional es de 400 J y lleva unavelocidad cuya magnitud es de 30 m/s.m=?V= 30 m/sECT= 400 JFórmula.

ECT=mV2

2 ; m=2ECTV2


m=

2∗400Kgm2

s2

(30 ms )2 =0.8888Kg

5. Calcula la magnitud de la velocidad de un objetocuya masa es de 4 Kg y tiene una energíacinética traslacional de 100 J.V=?m= 4 KgECT= 100 JFórmula.

ECT=mV2

2 ; V=√ (2ECTm

)


V=√2∗1004=¿√50m2s2

=¿7.07m /s¿¿

6.Un libro de 1.5 Kg se eleva a una altura de 1.3m ¿cuál es su energía potencial gravitacional?EPG=?m= 1.5 Kgd= 1.3 mg= 9.8 m/sFórmula.

EPG=mgh=1.5Kg∗9.8ms∗1.3m=19.11J

7.Calcula la altura a la que debe estar unapersona cuya masa es de 60 Kg, para que suenergía potencial gravitacional sea de 5000 J.h=?

m=60 KgEPG= 5000 JG= 9.8 m/s2

Fórmula.

EPG=mgh ; h=EPGmg

h=5000 J

60 Kg∗9.8ms

=8.5m

8.Una viga de 980 N se eleva a una altura de 20 mcalcular:a) ¿Qué trabajo se realiza para elevar la viga?

m= 980 N= 100 Kgh= 20 mFórmula.

EPG=mgh=100Kg∗20m∗9.8 ms2

=19600J

b)¿Cuál es su energía potencial gravitacional alos 20 m de altura?EPG=100 Kg∗9.8m

s2 ∗20m=19600J

c)Calcular ¿Cuál sería su energía cinéticatraslacional en el preciso instante antes dechocar contra el suelo si se dejara caerlibremente?V=√2gh=√2∗9.8∗20=19.79 m

s

ECT=mv2

2=

100Kg∗(19.79 ms)2

2=19582J

9.Sobre un objeto de 10 Kg se aplica una fuerzaconstante cuya magnitud es de 50 N con un ángulode 25°, como se muestra en la figura si a partirdel reposo se ha desplazado 6 m, ¿Cuál será lamagnitud de su velocidad en ese instanteconsidera nula la fricción?m= 10 KgF= 50 N, θ= 25°d= 6 mV=?

T=ECT ; T=Fdcosθ ; ECT=mv2

2 ; Fdcos25=mV2

2 ;

V=√2Fdcos25m

Situacion de resultado.

V=√2∗50∗6∗0.90610=√54.36 m2

s2= 7.372 m/s

10. Una camioneta lleva una energía cinéticatraslacional de 4∗104J y se detiene después derecorrer 20 m calcula la magnitud de la fuerzamedia que ha actuado para detenerla.ECT= 4*104 J d= 20 mF=?Fórmula.

F=ECTd


F=4∗104Nm20m =2∗103N

11. Un objeto de 0.2 Kg se lanza verticalmentehacia arriba con una velocidad cuya magnitud esde 25 m/s calcular:a)¿Cuánto vale la energía cinética traslacional

y la energía potencial gravitacional al iniciode su ascenso?ECT=?m= 0.2 KgV= 25 m/s

ECT=mV2

2=

(0.2Kg∗(30 ms )2

)2

=62.5J

EPG=mgh=0.2kg∗9.8 ms2∗0=0

b)¿Cuánto vale la energía cinética traslacionaly la potencial gravitacional cuando ha subido10 m y cuánto vale su energía mecánica total?

ECT=mV2

2=

0.2Kg∗(30 ms)2

2=62.5J

EPG=mgh=0.2Kg∗9.8 ms2

∗10m=19.6J

ET=ECT+EPG=62.5+19.6=82.1J

3 parcial 3 semestre física

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