Problemario Fisica

1.- Imagine que lleva su perrita Clea al veterinario y éste decide que debe ubicar el centro de gravedad del animal. Sería cruel colgar a la perrita del techo, así que el veterinario debe idear otro método. Coloca las patas delanteras de Clea en una báscula y sus patas traseras en otra. La báscula delantera marca 157 N, y la trasera, 89 N. Ahora el veterinario mide a Clea y determina que las patas traseras están 0.95 m detrás de las delanteras. ¿Cuánto pesa Clea y dónde está su centro de gravedad? Resp.:246 N; 0.34 m detrás de las extremidades delanteras

2.- En un zoológico, una varilla uniforme de 240 N y 3.00 m de longitud se sostiene en posición horizontal con dos cuerdas en sus extremos. La cuerda izquierda forma un ángulo de 150° con la varilla, y la derecha forma un ángulo u con la horizontal. Un mono aullador (Alouatta seniculus) de 90 N cuelga inmóvil a 0.50 m del extremo derecho de la varilla y nos estudia detenidamente. Calcule θ y las tensiones en las dos cuerdas. Empiece dibujando un diagrama de cuerpo libre de la varilla. Resp.: Tizquierda: 270N, Tderecha: 304N, θ: 40°

3.- Un par. Dos fuerzas de igual magnitud y dirección opuesta que actúan sobre un objeto en dos puntos distintos forman un par. Dos fuerzas antiparalelas de magnitud F1 = F2 = 8.00 N se aplican a una viga como se muestra en la figura 11.32. a) ¿Qué distancia l debe haber entre las fuerzas para que produzcan una torca total de alrededor del extremo izquierdo de la varilla? b) ¿El sentido de esta torca es horario o antihorario? c) Repita a) y b) para un pivote en el punto de la varilla donde se aplica 〖□(→┬F )〗_2. Resp.: a) 0.800m b) en sentido horario c) 0.800m, en sentido horario.

4.- Un alambre circular de acero de 2.00m de longitud no debe estirarse más de 0.25cm, cuando se aplica una tensión de 400N a cada extremo. ¿Qué diámetro mínimo debe tener? Resp.: 1.4 mm

5.- Una varilla metálica de 4.00 m de longitud y área transversal de 0.50 cm2 se estira 0.20 cm al someterse a una tensión de 5000N. ¿Qué módulo de Young tiene el metal? Resp.: 2.00x〖10〗^11 Pa

6.- Para construir un móvil grande, un artista cuelga una esfera de aluminio con masa de 6.0 kg de un alambre vertical de acero de 0.50 m de longitud y área transversal de 2.5x〖10〗^(-3) cm2. En la base inferior de la esfera, el artista sujeta un alambre de acero similar del que cuelga un cubo de latón de 10.0 kg. Para cada alambre, calcule: a) la deformación por tensión y b) el alargamiento.

Resp.: a) superior: 3.1x〖10〗^(-3) inferior: 2.0x〖10〗^(-3) b) superior: 1.6 mm; inferior: 0.98 mm

7.- Afuera de una casa a 1.0 km del centro de una explosión de bomba nuclear de 100 kilotones, la presión se eleva rápidamente hasta 2.8 atm, en tanto que dentro de la casa sigue siendo de 1.0 atm. Si el área del frente de la casa es de 33 m de altura por 15.0m de ancho, ¿qué fuerza neta ejerce el aire sobre dicha área? Resp.: 9.1x〖10〗^6N

8.- Una joven mujer de baja estatura distribuye su peso de 500 N igualmente sobre los tacones altos de los zapatos. Cada tacón tiene un área de 0.750 cm2. a) ¿Qué presión ejerce cada tacón sobre el suelo? b) Con la misma presión, ¿cuánto peso podrían soportar dos sandalias planas, cada una con un área de 200 cm2? Resp.: a) 3.33x〖10〗^6Pa b) 1.33x〖10〗^5Pa

9.- Una muestra de aceite con un volumen inicial de 600 cm3 se somete a un aumento de presión de 3.6x〖10〗^6 Pa, y el volumen disminuye 0.45 cm3. ¿Qué módulo de volumen tiene el material? ¿Y qué compresibilidad tiene? Resp.: a) 4.8x〖10〗^9Pa b) 2.1x〖10〗^(-10) 〖Pa〗^(-1)

10.- Un cubo de cobre mide 6.00 cm de cada lado. Usando un pegamento muy fuerte, la base está sujeta a una superficie plana horizontal,

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