Talleres de aplicación de física I

1. EJERCICIOS UNIDAD I
Medición y vectores
EJERCIO I: expresar en Notación científica las siguientes cantidades:
a) el tiempo que tarda la tierra en girar sobre sí misma: 86400 sg
b) intervalo entre dos latidos del corazón 1 sg
c) masa del sol: 600.000.000.000.000.000.000.000.000.000 Kg
d) área superficial de la tierra
EJERCIO II. Convertir a la unidad indicada.
a) Himalia el mayor de los satélites de Júpiter posee un área superficial de 90.790 Km², expresar la
superficie en m².
b) 470.000 mm en Pulgadas
c) 20 lb/pulg² en Kg/m²
d) 50 Hm en Yarda
EJERCIOIII. Clasificar las siguientes cantidades entre Vectoriales y Escalares, luego explique la
diferencia entre ambas clases.
Volumen ___________ Fuerza ____________
Longitud ___________ Aceleración ____________
Masa ___________ Velocidad ____________
Tiempo __________ Peso ____________
EJERCIO IV. Hallar el vector resultante de acuerdo con la información proporcionada.
a)
𝑎
→ +
𝑏
→ b)
𝑏
→ −
𝑎
→

2. c) Hallar la suma de los vectores 𝒄 y 𝒅 , gráfica y analíticamente, sabiendo que 𝒄 = 7 𝑢, en
dirección30° respectoal semiejepositivo de las xy 𝒅 = 2 𝑢, en dirección 60° respecto al semieje
negativo de las x.
EJERCIO V. Hallar las componentes rectangulares de los vectores descritos:
a) b) Un Vector F=6 u, con dirección 48° al sureste.
EJERCIO VI. Calcular el vector resultante de la figura a través de componentes

3. EJERCICIOS UNIDAD II
CINEMÁTICA
Movimientos rectilíneo uniforme, uniformemente variado y caída libre
EJERCIO I. De acuerdo con el gráfico, calcular el desplazamiento en cada intervalo, el
desplazamiento total y el espacio total recorrido.
EJERCIO II. Si un golfista logra un hoyo en 3 sg después de golpear la pelota, si la pelota viaja
con una rapidez media de 0,8 m/sg. ¿A qué distancia se encontraba del hoyo?
EJERCIO III. Un auto se mueve por una carretera de acuerdo con el siguiente gráfico:
a- describe el movimiento del auto
b- ¿Qué distancia recorrió?
c- ¿Cuál fue su desplazamiento?
EJERCIOIV. El sonidose propaga enel aire conuna velocidadde 340 m/s. ¿Qué tiempotardará en
escucharse el estallido de un cañón situado a 15 Km?
EJERCIOV. Untrenque inercialmente viaja a 16m/sgrecibe una aceleración constante de 2m/𝑠2
,
¿Qué tan lejos viajará en 20s? ¿Cuál será su velocidad final?

4. EJERCIO VI. ¿Qué velocidad inicial debería tener un móvil cuya aceleración es de 2m/𝑠2
para
alcanzar una velocidad de 90Km/h a los 4s de su partida?
EJERCIOVII. Unaviónaterriza enla cubiertade unportaaviones a 200mill/h, y es detenido a 600
pies de altura. Calcular la aceleración y el tiempo que se requiere para detenerlo.
8) Se lanza una piedra verticalmente hacia arriba con velocidad de 15m/s.
Calcular:
a- El tiempo de subida de la piedra
b- La altura máxima que alcanza
EJERCIO IX. Un cuerpo se lanza verticalmente hacia arriba y alcanza una altura de 100m. ¿Con
que velocidad se lanzó?
EJERCIOX. Una piedra se deja caer libremente al fondo de un precipicio de 90 m de altura. ¿Con
qué velocidadse debe lanzar dos segundos después otra piedra para que alcance a la primeraantes de
tocar al piso? ¿Cuál es la velocidad de llegada de la piedra? ¿Cuánto dura en el aire la segunda
piedra?

5. TALLER UNIDAD III
MOVIMIENTOS EN EL PLANO: Semiparabólico, Parabólico y Circular
EJERCIOI. Desde un bombardero que viaja a una velocidad horizontal de 420 Km/h a una altura
de 3500m, se suelta una bomba con el finexplotar un objetivo que está situado sobre la superficie de
la tierra. ¿Cuántos metros antes de llegar exactamenteencima del objetivodebe ser soltada la bomba,
para dar en el blanco?
EJERCIO II Un avión que vuela horizontalmente a una altura de 2 Km y con una velocidad de
194,44m/sg sufre una avería al desprendérsele un motor. ¿Qué tiempo tarda el motor en llegar al
suelo?, ¿cuál es su alcance horizontal?, ¿con qué velocidad llega al suelo?
EJERCIO III. Un jugador de tejo lanza el hierro con un ángulo de 18° y cae en un punto situado a
18 metros del lanzador. ¿Qué velocidad le proporcionó al tejo?
EJERCIO IV. Un cañón dispara un proyectil con una velocidad inicial de 360 m/s y un ángulo de
inclinación 30°. Calcular:
a. La altura máxima que alcanza la flecha.
b. El tiempo que dura en el aire.
c. El alcance horizontal de la flecha.
EJERCIO V. De arriba de una torre se lanza una piedra con velocidad horizontal 30m/s. la piedra
alcanza el suelouna distancia de 120m, con respecto a la base de la torre. Calcular: a) el tiempo de
vuelo. b) La altura de la torre. c) la velocidadvertical yhorizontal al llegar al suelo. d) La magnitud y
dirección de la velocidad final
EJERCIO VI. Un cuerpo realiza 240 vueltas describiendo una circunferencia de 3.5 metros de
diámetro, calcular el valor de su velocidad tangencial, de su velocidad angular y su aceleración
centrípeta.
EJERCIO VII. Las poleas de la figura están ligadas por medio de una correa

6. Si la polea de mayor radio da 12 vueltas en 4 segundos, calcular la frecuencia de la polea de menor
radio.
EJERCIOVII. Unarueda de esmeril que gira inicialmente con una velocidad angular de 6 rad/sg,
recibe una aceleración constante de 2 rad/sg2
a) ¿cuál es el desplazamiento angular en 3 seg?
b) ¿cuál es su velocidad angular final?
EJERCIOIX. ¿Cuál es la aceleracióncentrípeta que actúa sobre una persona que está situada en el
ecuador? (r=6400km).

7. UNIDAD IV
DINÁMICA Y ESTÁTICA
EJERCIOI. Sobre uncuerpoactúandos fuerzas de 95N y 120 N, calcular la fuerzaresultante sobre
el cuerposi: a) las fuerzas actúanhorizontalmenteenel mismosentidoy ensentidocontrario. b) éstas
actúan perpendicularmente. c) las fuerzas actúan formando entre si un ángulo de 60°.
EJERCIO II. Sobre un plano inclinado, que forma un ángulo de 45° con la horizontal, resbala un
cuerpode peso“p”, con velocidadconstante. A) dibujar el diagrama de las fuerzas que actúan sobre
el bloque. B) Escribir las ecuacionesde equilibriodel bloque. c) Deducir el coeficientede rozamiento
dinámico, entre el bloque y el plano.
EJERCIO III. Sobre un plano horizontal, se empuja con una fuerza horizontal de 4N, y con
velocidad constante, un cuerpo de 1 Kg de masa. ¿Cuál es el coeficiente de rozamiento del plano,
respecto al cuerpo?
EJERCIOIV. Unplanoinclinadode 5 m de longitud, tiene un extremoa una altura vertical de 3 m,
respectoal otroextremo. Se coloca unpesode 10 N sobre el plano y se nota que, lanzadohacia abajo
la velocidadse mantiene constante. A) ¿Cuáles sonlas fuerzas normal y de rozamiento que ejerce el
plano? B) ¿cuál es el coeficiente de rozamiento entre el plano y el cuerpo?
EJERCIO V. Dos bloques de 20 Kg y 40 Kg están ligados por una cuerda y se deslizan por un
plano inclinado que forma un ángulo de 30° con la horizontal (ver figura). Si el coeficiente de
rozamientocinéticopara el bloque de 20 Kges de 0.25 y el coeficiente de rozamientocinéticopara el
cuerpo de 40 Kg es de 0,5. Calcular:
a. El valor de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
b. La aceleración de los bloques
c. la tensión de la cuerda.

8. EJERCIOVI. Considerea un resorte de longitud natural 10 cm. Cuando de él cuelga un peso de 3
N, su longitud total es de 15 cm. ¿cuál es la constante de elasticidad del resorte?
EJERCIO VII. Al resorte anterior le cuelga un peso total de 4,2 N. ¿cuál es la longitud total del
resorte?
EJERCIOVIII. Una piedra de 1 Kg atada a una cuerda, describa un círculo horizontal de 2 m de
radio, con una velocidad de 10 m/s. Calcular la tensión de la cuerda.
EJERCIOIX a) ¿Cuál esla suma de las fuerzas representadasenla figura 1? B) ¿cuál es la suma de
los momentos de fuerzas, respecto al punto O?
fig. 1 fig.2
EJERCIOX a) ¿Cuál es la suma de las fuerzas representadas enla figura 2? B) ¿Cuál esla suma de
los toques, respecto al punto O?
a) ¿Cuál es la suma de los momentos de fuerza respecto al punto A? b) ¿Cuál es la suma de los
momentos de fuerza respecto al punto B?
EJERCIOXI. Determinar la fuerza ejercida por la barra y la fuerza de tensión de la figura

9. UNIDAD V
Trabajo Potencia y Energía
EJERCIOI. De acuerdo con la figura, calcular el trabajo realizado por la fuerza, sobre el cuerpo.
EJERCIOII. Una persona sube conuna velocidadconstante uncuerpode 35 Kg a una altura de 12
m. Calcular la potencia consumida, si este trabajo lo realiza en 8 segundos.
EJERCIOIII. Unmotor tiene una potencia de 20 Kw. ¿Conqué velocidadsubirá una plataforma de
800 Kg de masa?
EJERCIO IV. ¿Qué trabajo realiza una fuerza de 15 N, cuando se desplaza un cuerpo 13 m en la
dirección en la dirección en que se aplicó?
EJERCIOV. Una fuerzade 40 N arrastra un cuerpo de 5 kg de masa, inicialmente en reposo, una
distancia de 4m. ¿Cuál es la energía cinética y la velocidad final de cuerpo?
EJERCIO VI. Un bloque de 9 kg es empujado mediante un plano horizontal mediante una fuerza
que forma hacia arriba un ángulo de 30° respecto a la horizontal. Si el coeficiente de rozamiento
cinéticoentre el bloque es de 0.25 yel bloque se mueve con velocidadconstante. Calcule el trabajo
realizado por la fuerza externa, por la fuerza de rozamiento y el trabajo neto.
EJERCIO V. La constante de elasticidad de un resorte es de 24N/m. calcula la energía potencial
elástica que posee uncuerpode 5kg sujetoal resorte que se desplaza 0.8mde su punto de equilibrio.
EJERCIO VI. Un bloque de 12 kg es empujado sobre un plano inclinado que forma un ángulo de
38° conla horizontal hasta una altura de 4m, mediante una fuerza es de 480N paralela a la superficie
del plano, si el coeficiente entre el bloque y el plano es 0.18. Calcular: a) El trabajo realizado por
cada una de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. b) El trabajo neto realizado.
EJERCIO VII A una máquina que levanta piedras se comunica un trabajo de 5000 j. si el
rendimientode la máquina es del 80%, ¿cuál es el trabajoque realiza la máquina?, ¿hasta qué altura
podría levantar una piedra de 100kg, con velocidad constante?

10. EJERCIO VIII. ¿Qué trabajo se debe realizar para detener un cuerpo de 100 kg que viaja a la
velocidad de 18 km/h?
EJERCIOIX. Unconductor de masa 50 kg, maneja un automóvil con velocidad 20 m/sg. a) ¿Cuál
es la energía cinética del conductor respecto a la carretera? b) ¿Cuál es la energía cinética con
respecto al automóvil?
EJERCIOX. Unautomóvil, de masa 735 kg, se mueve con velocidadconstante de 72 km/h, por una
carretera de coeficiente de rozamiento 0,2. ¿Cuál es la potencia del motor del automóvil?
EJERCIOXI. Uncuerpode masa 4 kg parte sin velocidad inicial del punto A de una pista, que es
un cuadrante del círculo de radio 7 m y llega al punto B, con velocidad de 10 m/sg. (ver figura).
¿Cuál es el trabajo de la fuerza de rozamiento?

11. UNIDAD VI
IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
EJERCIO I. Un objeto de 5 Kg de masa tiene una velocidad de 10 m/s y forma un ángulo de
37°con el eje x; calcular: la cantidad de movimiento del objeto y sus componentes horizontal y
vertical.
EJERCIO II. Una pelota de tenis de 0,1 Kg de masa, con velocidad horizontal de 3 m/sg, golpea
una raqueta y sale verticalmente con velocidad de 4 m/s. Calcular la variación de la cantidad de
movimiento de la pelota. Si el tiempo de interacciónde la pelota con la raqueta, fue de 0,01 sg ¿cuál
es la fuerza media que ejerce la raqueta?
EJERCIO III. Para lavar un automóvil se utiliza una manguera de jardín por la cual salen 5 kg de
agua por segundo, con velocidad de 20 m/s. Admitiendo que el agua después del choque no rebota,
¿Cuál es la fuerza media que ejerce el agua sobre el automóvil?
EJERCIO IV. Un bloque de 6 Kg de masa y 20 m/sg de velocidad, choca con otro bloque de 4 Kg
de masa que lleva una velocidadde 15 m/s, quedanunidos después del choque. ¿Cuál es la velocidad
del conjunto Si los dos bloques ibanenla misma dirección?, ycuál si van en direcciones opuestas?
EJERCIOV. Una granada de 5Kgde masa en reposo, explota en dos partes. Una de ellas de 3 Kg,
sale disparada convelocidadde 10m/sg. A) cuál es la velocidad de la segunda parte de la granada?
B) se considera la misma situación, pero la granada tenía una velocidad de 14 m/sg en la misma
dirección den la primera parte.
EJERCIOVI. Se lanza una piedra haciaarribacon cierta velocidad, por lo tanto con cierta cantidad
de movimiento. En el punto más alto de su trayectoria su velocidad es cero, lo que indica que su
cantidad de movimiento es cero. ¿Por qué no se conserva la cantidad de movimiento?
EJERCIOVII. Una pelota de 40gavanza horizontalmente hacia una pared con una velocidad de 5
m/s, chaca contra esta yregresahorizontalmente conla misma velocidad; calcular: a) el impulsode la
pelota. B) la fuerza media que la paredejercióa la pelota, si la interacción tuvo una duración de 0,01
sg.
EJERCIO VIII. Sobre un cuerpo de 280 g que se encuentra inicialmente en reposo, se ejerce un
impulso de 5,4 N.sg. calcular la velocidad que adquiere.

12. UNIDAD VII
MECÁNICA DE FLUIDOS
EJERCIO I. La densidad de un cubo de 8cm3
es 2 gr/cm3
, ¿Cuál es el valor de su masa?
EJERCIO II. El bloque de madera flota parcialmente sumergido en H2O (ver figura). ¿Cuál es la
densidad del bloque?
EJERCIO III. Determinar el volumen de una persona que pesa 70kg y flota en el agua casi
completamente sumergida.
EJERCIOIV. Unbloque de madera de 2Kg, tiene 30 cmde ancho, 42 cm de alto y 54 cm de largo.
Calcular: a) La presiónque cada una de las carasdel bloque sobre una superficie en la que se apoya.
b) la densidad del bloque.
EJERCIO V. Se tiene un tubo en U de diferentes secciones. El pistón de la sección menor es de
25cm2
y el pistón de mayor sección es de 100cm2
. Si sobre el pistón de 25cm2
se ubica una pesa de
3N (ver figura), calcular la pesa que se debe colocar sobre el pistón de mayor tamaño para que
queden a la misma altura.
EJERCIOVI. Enuna piscina de 3metros de profundidad el agua está a 30cm por debajo del borde,
¿cuál es la presión ejercida por el agua en el fondo de la piscina?
EJERCIO VII Determinar el volumen de un objeto que pesa 200gr en el aire y 80 gr en el agua.
EJERCIOVIII. Unbloque metálicopesa 176.400denel aire yexperimente unempuje de 39.200 d
cuando se sumerge en agua. ¿Cuál es el volumen y la densidad del metal?
EJERCIOIX. Untubo cilíndrico horizontal, de radio 10 cm, se estrecha hasta la mitad de su radio
origina (ver figura). Cada segundo sale de la parte estrecha π litros de agua.

13. Determinar: a) la velocidad del agua en la parte estrecha. b) La velocidad del agua en la parte más
ancha. C) La diferencia de presión entre los puntos 1 (parte ancha) y 2 (parte estrecha).
EJERCIOX. El recipiente de la figura contiene agua.Determinar la velocidadconque sale el agua.
EJERCIO XI. Un bloque de material, de densidad 0,6 g/cm³, flota con las 3 cuartas partes
sumergidas en un líquido. Determinar la densidad del líquido.
EJERCIOXII. El corazónlanza 64cm³de sangre por segundoen la aorta, de sección0,8 cm². A la
salida de la aorta la sangre se expande a 5 millones de capilares, cada uno de sección 4 * 10^7 cm².
¿Cuáles son las velocidades en la aorta y en los capilares?

14. UNIDAD VIII
CALOR Y TEMPERATURA
EJERCIOI. Una botella de leche seencuentraa una temperatura de 12°C, se le suministra calor y
se lleva a una temperatura de 62°C. ¿Cuál es la variaciónde la temperatura enlas escalas Fahrenheit
y Kelvin?
EJERCIOII. Una Varillade Cobre de 1mde longitud (αcu=16x10-6
°C-1
), se calienta incrementando
su temperatura en 10 °C. ¿Cuál es la variación de la longitud?
EJERCIOIII. Una esfera de latón (∝=20x10-6
°C-1
) de radio de 10 cm a 0 °C se calienta a 500 °C.
¿A esta temperatura cuál será el radio de la esfera?
EJERCIOIV. Hallar la capacidadcalórica de uncuerpoque cede 1.080ncal, cuandosutemperatura
baja de 40°C a 16°C.
EJERCIOV. Cuantas calorías sedeben suministrar, para convertir 10gr de agua a 20°C en vapor a
100°C (cH20=1cal/g°C; y L=539cal/g).
EJERCIO VI. Se mezclan 10 gr de agua a 100 °C con 50 gr de agua a 0 °C (cH2O=1 cal/gr °C).
¿Cuál es la temperatura final del sistema?
EJERCIOVII. Unbloque de cobre (c=0,093cal/°C.g) de 75gr, se sacade unhorno y se hecha en un
depósito de vidrio (c=0,12 cal/°C.g) de 300gr que contiene 200 gr de agua. La temperatura del agua
se eleva de 12°C a 27°C. ¿Cuál es la temperatura del horno?
EJERCIO VIII. Se introducen 500 gr de petróleo, de calor específico 0,1 cal/g°C a 100° C, en un
calorímetroque contiene 200 gr de agua, a 25°C. Si no se tiene encuenta el calorímetro, ¿Cuál es la
temperatura final del sistema?
EJERCIOIX. Se aumenta la presiónenungas de 10N/m2
a 100 N/m2
, mientras que su volumen de
5 litros, permanece constante, ¿cuál es el trabajo que realiza el gas?
EJERCIOX. En cierto proceso se le suministra a un sistema 500 cal y al mismo tiempo se realiza
sobre el sistema un trabajo de 120 J. ¿En cuánto se incrementa su energía interna?
EJERCIO XI. Un gas cuyo volumen inicial es 6 litros se comprime, a presión atmosférica
constante, hasta ocupar un volumen de 2 litros. ¿cuál es el trabajo que realiza el gas?

15. EJERCIO XII. En un motor de Carnot opera entre 400 y 300 K y ceden al foco de menor
temperatura 3.000calorías. a) ¿Cuál es el rendimiento de esta máquina? b) ¿cuál es la cantidad de
calor que la máquina recibe del foco caliente? c) cuál es el trabajo que realiza la máquina?
BIBLIOGRAFÍA
Textos
CASTAÑEDA, G. y Rojas M (2013). Módulo de Física I. Bogotá. Ed. Géminis
Tippens, P. E. (1993). Física 1: Conceptos y plicaciones Tippens. México: McGrawHill
Interamericana.
VALERO, M. (1996). Física Fundamental 1. Bogotá: Norma.
VILLEGAS, M. y. (1987). Física Investiguemos 10. Bogotá: Voluntad.