PROBLEMAS DE CINEMÁTICA

1. Un auto está esperando que cambie la luz roja. Cuando la luz cambia a verde, el auto acelera uniformemente durante 6 seg a razón de 2m/s2, despues de lo cual se mueve con velocidad constante. En el instante que el auto comienza a moverse, un camión que se mueve en la misma dirección con movimiento uniforme de 10m/s, lo pasa. ¿En qué tiempo y a que distancia se encontrarán nuevamente el auto y el camión?

2. Un automovil acelera desde el reposo con una aceleración de 4,5 m/s2, ¿Que distancia habrá recorrido cuando us velocidad sea de 60 Km/h?

3. Dos automoviles se aproximan en una carretera. El automovil A va hacia el este a 90 Km/h; el automovil B va hacia el oeste a 72 Km/h. Si en cierto instante están a 2,45 Km de distancia. ¿En cuanto tiempo se encontrarán? ¿Qué distancia habrá recorrido cada uno en ese tiempo?

4. Dos amigos se ven cuando están a una distancia de 160 m y corren a entontrarse. Uno corre a 10 m/s y el otro a 7,5 m/s ¿Que distancia recorre cada uno para encontrase?

5. La posición de un objeto está dada por : x = 24 t – 2 t2, en donde x está en metros y t en segundos. Hacer una gráfica de x como función de t entre t= 0 y t = 4 s. Usar esta gráfica para determinar la velocidad media del objeto duranre este intervalo. También hay que indicar la velocidad instantánea cuando t = 2 s.

6. Un corredor cubre la carrera de 100 m en 10,3 s. Otro corredor llega en segundo lugar en un tiempo de 10,8 s. Suponiendo que los dos corredores se desplazaron a su velocidad promedio en toda la distancia, determine la separación entre ellos cuando el ganador cruza la meta.

7. La ecuación de movimiento de un móvil es v = 5 + 6t donde v (m/s) y t (s). Hallar: a) la ecuación para posición como función de tiempo, b) posición y velocidad para t = 12 seg.

8. La ecuación de movimiento de un móvil es x = 6 t + 4 t2 donde x (m) y t (seg). Hallar: a) ecuación para velocidad como función del tiempo, b) posición y velocidad para t = 8 seg.

9. Una automovilista conduce por un camino recto a una velocidad constante de 15 m/s. Caundo pasa frente a un policia motociclista estacionado, éste empieza a acelerarar a 2 m/s2,para alcanzarla. Suponiendo que el policia mantiene esta aceleración, determinar a) el tiempo que tarda el policia en alcanzar a la automovilista, b) la velocidad y c) el desplazamiento total del policia cuando alcanza a la automovilista.

10. Una joven mujer llamada Kthy Kool compra un auto deportivo de super lujo que puede acelerar a razón de 4,9 m/s2. Ella decide probar el carro en un arrancón con Stan Speedy, otro corredor. Ambos parten del reposo, pero el experimentado Stan sale 1 seg antes que Kathy. Si Stan se mueve con una aceleración constante de 3,5m/s2, y Kathy mantiene una aceleración de 4,9m/s2, determine: a) el tiempo que tarda Kathy en alcanzar a Stan, b) la distancia que recorre antes de alcanzarlo y c) las velocidades de ambos autos en el instante del alcance.

11. Un automovilista viaja a 18 m/s cuando ve a un venado en el camino 38 m adelante. a) Si la máxima aceleración negativa del vehículo es de – 4.5 m/s2, ¿Cúal es el máximo tiempo de reacción del automovilista que evite embestir al venado? b) Si su tiempo de reacción es de 0,3 s ¿Cúal será su velocidad cuando llegue al venado?

LA FÍSICA

La física es una ciencia fundamental que estudia los componentes de nuestro universo, las interacciones entre los cuerpos que lo constituyen, las interacciones entre cuerpos en nuestro medio. La física está relacionada con las demás ciencias, para explicar de manera coherente, cualitativa y cuantitativamente los fenómenos naturales.

CONTENIDO FÍSICA I - LICENCIATURA EN BIOLOGÍA Y QUÍMICA

I. OBJETIVOS DEL CURSO:
- Comprender los conceptos fundamentales de la mecánica clasica, y la relación existente entre ellos.
- Interpretar en forma clara y lógica los conceptos, leyes y principios básicos de la mecánica clasica mediante la aplicación en el mundo real.-
Describir la evolución de sistemas físicos simples a partir de la elaboración de modelos, medición de las magnitudes que lo caracterizan y comparación entre teoría y experimento.
- Desarrollar procesos cuantitativos y cualitativos que conlleven a dar respuesta a comportamientos particulares de patículas y cuerpos.

II. OBJETIVOS INSTRUCCIONALES:
Al finalizar el curso el estudiante debe ser capaz de:
- Entender que la física es el estudio de los fenómenos naturales con que estamos en contacto diariamente.
- Utilizar los sistemas de unidades del MKS yCGS en las diferentes situaciones físicas.
- Distinguir con claridad los diferentes tipos de relación existentes entre las variables que intervienen en cada fenómeno físico.
- Interpretar el estudio y aplicación de vectores como una herramienta fundamental de la física.
- Reconocer la importancia del análisis gráfico en el estudio de los fenómenos físicos.
- Desarrollar habilidades para interpretar gráficas.
- Aplicar los conceptos básicos del movimiento y adaptarlos a la solución de diferentes situaciones problemáticas de diario vivir.
- Enunciar, interpretar y aplicar las leyes de Newton en el movimiento de sistemas ligados y libres.
- Aplicar el concepto de trabajo y energía en sistemas concervativos y no conservativos.
- Comprobar la conservación de la cantidad de movimiento lineal.
- Comprender los principios y teoremas que describen la mecánica de fluidos.

III. PROGRAMA:

1. Medición.
Magnitudes fundamentales de Física
Sistema Internacional de medida.
Cantidades derivadas.
Cantidades escalares y cantidades vectoriales.

2. Movimiento en una dimensión.
Vectores.
Movimiento Rectilíneo Uniforme.
Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado.
Caida Líbre.

3. Movimiento en dos dimensiones.
Parabólico.
Circular.

4. Leyes de Newton.
Ley de la inercia.
Ley de la fuerza.
Ley de acción-reacción.
Ley de gravitación universal.

5. Aplicaciones de las Leyes de Newton.

6. Trabajo, Energía y Potencia.

7. Cantidad de movimiento. Impulso

8. Estática.

9. Macánica de Fluídos.

IV. CRITERIOS DE EVALUACIÓN:
Se realizan los dos previos y el examen final en las fechas programas según calendario académico. La tercera nota será el producto de los trabajos de consulta, los Quices y ejercicios en clase (La asistencia a clase es importante).

V. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS:
SERWAY Raymond A. Física para ciencias e ingeniería.
GETTYS W. Edward. Física para ingenieros y ciencias.
HALLIDAY. Física.
o cualquier libro de física a niver universitario.