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¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 1 FÍSICA SEMANA 04: CINEMÁTICA II MOVIMIENTO DE PROYECTILES 01. En el movimiento de proyectiles, señale las proposiciones correctas: I. Es un movimiento compuesto por un MRUV en la vertical y un MRU en la horizontal. II. Cuando su velocidad es mínima, entonces su altura será máxima. III. Solo en un punto de su trayectoria su veloci- dad y aceleración son perpendiculares. A) Ninguna B) solo III C) I y II D) II y III E) todas 02. En el movimiento de proyectiles es correcto afirmar: I. El tiempo de subida es igual al tiempo de baja- da. II. Al cruzar una horizontal, la velocidad de subi da es igual a la velocidad de bajada. III. Es un movimiento bidimensional con acele- ración constante. A) Todas B) solo II C) solo III D) II y III E) ninguna 03. Sobre un terreno horizontal, se lanza un proyectil desde un punto A hasta otro B sepa- rados por una distancia de 240 m. Si la rapidez de salida es de 50 m/s, diga con cuál de los si- guientes ángulos de lanzamiento se lograría este objetivo en el mayor tiempo posible. g = 10 m/s2 A) 16° B) 37° C) 53° D) 60° E) 74° PARCIAL_2007-II 04. Calcule cuánto más lejos salta una persona en la luna en comparación como lo haría en la tierra, si la rapidez de despegue y el ángulo son los mismos. La aceleración de la gravedad en la Luna es la sexta parte de la gravedad terrestre. A) 3 B) 5 C) 6 D) 9 E) 12 PARCIAL_2015-I 05. Un objeto es lanzado desde el piso siguien- do la trayectoria mostrada (tanθ = 2). Si se sa- be que la menor rapidez que logra presentar durante su movimiento es 15 m/s, determine su alcance horizontal R (en m). (g =10 m/s2) A) 30 B) 60 C) 90 D) 120 E) 180 06. Un cuerpo realiza MPCL, tal como se mues- tra en el gráfico. Si cuando pasa por P presenta una rapidez de 50 m/s, determine el alcance horizontal total, en m. (g = 10 m/s2). A) 90 B) 360 C) 120 D) 60 E) 240 07. Se lanza un proyectil con una rapidez inicial V0 y un ángulo de 37° con la horizontal alcanzan do una altura máxima de 63 m. Calcule en m, la altura que alcanza el proyectil si es lanza con la misma rapidez inicial V0 y con un ángulo de 53°. A) 35 B) 70 C) 84 D) 112 E) 160 UNI_2020-I 08. Se lanza un proyectil desde el suelo y se ob- serva que la distancia horizontal recorrida es cuatro veces la altura máxima de su trayectoria parabólica. ¿Calcule con que ángulo se disparó el proyectil? A) 15° B) 37° C) 45° D) 53° E) 75° PARCIAL_2014-I 09. Si se desea que la esfera ingrese al agujero del piso, ¿con qué velocidad horizontal, en m/s, debe lanzarse desde P? (g = 10 m/s2). A) 9î B) 15î C) 7,5î D) 10î E) 5î 10. De lo alto de un edificio se lanza horizontal mente una piedra con una rapidez de 10 m/s e impacta en P. Determine H, en m. g = 10 m/s2 A) 61,25 B) 52,50 C) 42,25 D) 32,50 E) 82,25 θ R ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 2 1 11. El proyectil mostrado es disparado con una velocidad de (60î + 80ĵ) m/s desde la posición mostrada en la figura. Si impacta perpendicular mente contra el plano inclinado, determine a que altura, en m, se da el impacto del proyectil (g = 10 m/s2) A) 140,0 B) 151,6 C) 196,1 D) 234,4 E) 277,5 12. Desde el borde de un acantilado de profun- didad H=48,6 m de altura se dispara un proyec- til con una rapidez inicial de 30 m/s con un án- gulo de elevación de 37° respecto a la horizon- tal. Calcule la tangente del ángulo θ, que la velocidad del proyectil hace con la horizontal al momento de tocar el piso. g = 10 m/s2 A) 0,80 B) 2,25 C) 1,75 D) 1,50 E) 2,50 13. En la figura, se lanza una partícula con veloci dad V0 de módulo 17 m/s. Calcule la altura h (en m) en que la partícula golpea la rampa AB. (g = 9,81 m/s2) A) 5 B) 10 C) 20 D) 30 E) 40 UNI_2 009-I 14. Se dispara un proyectil con una velocidad perpendicular al plano y con una rapidez inicial de 20 m/s desde la parte superior de un plano inclinado que hace un ángulo de 37° con la hori- zontal. Encuentre el tiempo de vuelo del proyec til, en s, al impactar sobre el plano como se indi- ca en la figura. g = 9,81 m/s2. A) 1,42 B) 4,89 C) 5,09 D) 6,52 E) 7,04 UNI_2011-I 15. Un ciclista salta la rampa mostrada en el grá fico, notándose que pasa por B. Determine el tiempo, en s, que permanece en el aire. (g = 10 m/s2). A) 1,8 B) 1,5 C) 1,3 D) 1,2 E) 1,1 16. Una flecha es lanzada en la posición mostra- da, bajo un ángulo de 37°. Si esta se incrusta en B, determine la rapidez, en m/s, de lanzami- ento. (g = 10 m/s2) A) 25 B) 30 C) 35 D) 40 E) 50 17. El gráfico muestra una avioneta y un tanque que desarrollan un M.R.U. con rapideces de 60 m/s y 12 m/s respectivamente. Determine a qué distancia, en m, del tanque, el avión debe soltar una bomba para poder destruir el tanque. (g = 10 m/s2) A) 432 B) 360 C) 322 D) 288 E) 240 37° H θ 45° ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 3 18. En el instante mostrado, el avión suelta una bomba. Si esta impacta contra el auto que reali- za un MRUV. Halle x en m. g = 10 m/s2 A) 1240 B) 1040 C) 800 D) 560 E) 240 MOVIMIENTO CIRCULAR 19. Respecto a las cantidades cinemáticas angu- lares, podemos afirmar: I. Son imprescindibles para la descripción del movimiento circular de una partícula. II. La velocidad angular es perpendicular al pla no de giro de la partícula. III. La aceleración angular es colineal a la velo- cidad angular. A) Todas B) I y III C) solo I D) solo II E) ninguna 20. Si una partícula se mueve de “A” hasta “B” en 2 s y en B su velocidad es (−8√3î − 8ĵ) m/s; determine su velocidad angular media entre A y B, en rad/s. A) −π/4 B) +π/4 C) −π/3 D) +π/3 E) +2π/3 21. Una partícula se mueve en una trayectoria circular. Si su velocidad en Q es (24î − 24ĵ) m/s. Determine (en rad/s) la velocidad angular me- dia entre P y Q, sabiendo que el tiempo que em plea para el recorrido es 5 s. A) 5π/4 B) π/2 C) π/3 D) π/4 E) 4π/5 22. Un observador colocado en el centro del sis- tema de coordenadas, observa una partícula que se mueve en una trayectoria circular. Si la velocidad media entre los puntos P y Q es (−6î + 2ĵ) m/s. Determine (en rad/s) la velocidad angular media entre P y Q si el tiempo que em- plea para el recorrido es 3 s. A) 2,67 B) 2,21 C) 0,73 D) 0,83 E) 0,38 23. En la figura, se muestra la trayectoria circu- lar de radio 5 √2 m que sigue una partícula. Si la velocidad media entre P y Q es (−√2î −4ĵ) m/s y el tiempo utilizado entre P y Q es 2 s, de- termine la velocidad angular media (en rad/s) entre P y Q. (π = 3,14) A) 0,418 B) 0,645 C) 0,837 D) 1,046 E) 1,255 CEPRE_2017-II MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME 24. Sobre una partícula que desarrolla un MCU, podemos afirmar: I. Su velocidad angular es constante. II. Su desplazamiento angular es directamente proporcional al intervalo de tiempo transcurrido. III. Su velocidad tangencial es variable. IV. Posee una aceleración que es variable. A) Todas B) solo I C) I y II D) I y III E) ninguna 25. Determine la rapidez del punto B (en km/h) si el radio de la tierra es 6 400 km. A) 533,3π B) 426,7π C) 320,0π D) 160,0π E) 80,0π P Q Y (m) X (m) A B Y X X (m) Y (m) P Q 0,8R R • R • • B A Y (m) ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 4 A B Y X Δθ 26. Determine la rapidez angular de rotaciónde la tierra, en rad/min. A) π/24 B) π/12 C) π/360 D) π/720 E) π/1080 27. Calcule aproximadamente después de que tiempo (en min), a partir del mediodía las agu- jas del reloj (minutero y horario) forman por primera vez un ángulo de 30°. A) 4,25 B) 5,45 C) 8,15 D) 6,35 E) 7,15 PARCIAL_2018-I 28. Cada una de las partículas que se muestran experimentan un MCU. A partir del instante mostrado, determine el tiempo mínimo, en s, que debe transcurrir para que las partículas se encuentren sobre una misma línea radial. (ω1 = π/2 rad/s; ω2 = π/6 rad/s) A) 1,8 B) 2,4 C) 3,0 D) 3,6 E) 1,2 29. Dos partículas ubicadas en una circunferen- cia, parten de un mismo punto con rapideces an gulares de π/2 rad/s y π/3 rad/s y en sentidos horario y antihorario respectivamente. Deter- mine el ángulo que ha recorrido la primera par- tícula cuando se encuentra con la segunda. Dar la respuesta en grados sexagesimales. A) 96 B) 144 C) 182 D) 216 E) 280 30. Una partícula desarrolla un MCU y su velo- cidad angular es 2,5�̂� rad/s, cuando su veloci- dad es (⎯5î + 5√3 ĵ) m/s, determine su vector posición, en m. A) ̵ 2î + 2√3 ĵ B) 4√3î + 2ĵ C) ⎯4î + 2ĵ D) 2√3î ⎯ 2ĵ E) 2√3 î + 2ĵ 31. Una partícula se mueve en MCU con una ve- locidad angular de 2�̂� rad/s. En el instante que su posición es (4î + 3ĵ) m, determine su veloci- dad, en m/s. A) 4î + 3ĵ B) 3î + 4ĵ C) 6î + 8ĵ D) ⎯6î + 8ĵ E) 6î ⎯ 8ĵ 32. La figura muestra una partícula en MCU de 2,5 m de radio. Al pasar por los puntos A y B su velocidad es �⃗� 𝐴 = (‒3î + 4ĵ) m/s y �⃗� 𝐵= (‒4î + 3ĵ) m/s. Calcule el tiempo (en s) que demora la partícula en ir de A hacia B. A) 2/45 B) 2π/15 C) 2π/45 D) π/30 E) π/90 33. La figura muestra una partícula moviendo- se con MCU. Calcule su velocidad (en m/s) en el instante t = 3 s, si en t = 0 la partícula pasa por A y su periodo es 8 s. A) 2 (î + ĵ)/8 B) − 2 π(î + ĵ)/8 C) 2 π(î + ĵ)/8 D) − 2 π(î + ĵ)/4 E) 2 (î + ĵ) 34. Si los discos mostrados experimentan un MCU, donde los discos 1 y 2 están soldados a un mismo eje, determine la rapidez angular, en rad/s, del disco 3 y su sentido de rotación. (15r1 = 10r2 = 6r3 = 15 m; v = 10 m/s) A) 6; antihorario B) 6; horario C) 12; horario D) 12; antihorario E) 3; antihorario 35. En la figura se muestra un sistema de pole- as, donde las poleas (1) y (3) están girando de bido a una faja que pasa por ellas y las poleas (2) y (3) están soldadas entre sí. Se sabe que la polea 1 presenta una rapidez angular constan- te de 3 rad/s. ¿Cuánto recorre, en cm, el bloque P en 5 s? (r = 6 cm) r1 r2 r3 v (3) (2) ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 5 10 4 ω (rad/s) 2 4 6 A) 10 B) 15 C) 20 D) 25 E) 30 MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE VARIADO 36. Respecto a un MCUV, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposicio- nes: I. La aceleración angular coincide con la acele- ración angular media. II. La aceleración angular es antiparalela con la velocidad angular. III. La aceleración tangencial es el producto vectorial de la aceleración angular por el vector posición A) FFV B) FFF C) VVV D) VVF E) VFV 37. En cierto instante la velocidad y la acelera- ción de un móvil con MCUV forma 370. Si la mag nitud de la aceleración es 10 m/s2 y la rapidez es 12 m/s, halle el radio de la trayectoria cir- cular. A) 16 B) 12 C) 8 D) 24 E) 2 38. Una partícula se mueve con aceleración an- gular constante en una circunferencia de 6,4 m de diámetro. Si en un instante la magnitud de la aceleración total es 10 m/s2 y forma 60° con la dirección radial, halle la rapidez, en m/s, de la partícula en ese instante. A) 1 B) 4 4 3 C) 4 2 3 D) 4 E) 4 2 PARCIAL_2010-I 39. En la figura se muestra una partícula mo- viéndose en sentido antihorario sobre una cir- cunferencia de radio r = 4 m. En un determi- nado instante el vector aceleración tiene un módulo de 15 m/s2 y forma un ángulo de 127° con el vector velocidad. Determine la rapidez, en m/s, de la partícula en dicho instante y el tipo de movimiento. A) 4 3 ; acelerado B) 4 3 ; retardado C) 6; acelerado D) 6; retardado E) 6; uniforme 40. En la figura se muestra una partícula con MCUV en sentido antihorario sobre una circun- ferencia de radio R = 5 m. En determinado ins- tante el vector aceleración de módulo 20√2 m/s2, forma un ángulo de 135° con el vector ve- locidad. Calcule el módulo de la velocidad, en m/s, en dicho instante. A) 15 B) 8 C) 10 D) 12 E) 13 41. La gráfica muestra como varía con el tiem- po, la rapidez angular de una partícula que se mueve sobre una circunferencia ¿cuál es la velocidad angular media, en rad/s, para todo el movimiento? A) 8 B) 4 C) 2 D) 5 E) 10 42. En el gráfico se muestra el comportamiento de la velocidad angular de un bloque que se en cuentra en el borde de una plataforma giratori- a. Determine su velocidad angular media entre t = 0 y t = 6 s. A) 11,3 B) 10,3 C) 9,3 D) 8,3 E) 7,3 43. Una rueda parte del reposo y acelera uniforme- mente durante t segundos. Entre t y t−1 segundos da 4 revoluciones. Si en t la frecuencia angular del movimiento es 300 RPM, calcule t en segundos. R a V r ω (rad/s) t (s) 8 8 20 r 2r 6r (1) P (2) (3) ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería ; Surco; Carabayllo Página 6 A) 2,0 B) 2,5 C) 3,0 D) 3,5 E) 4,0 UNI_2006-I 44. Una partícula gira a 60 RPM y al comenzar a desacelerar con MCUV se detiene en 8 s. De- terminar el número de vueltas que logró duran te su frenado. A) 3 B) 2 C) 1 D) 4 E) 5 45. Una partícula que describe un MCUV parte del reposo, con una aceleración angular de 4�̂� rad/s2, luego de un tiempo t empieza a desace- lerara razón de 3 rad/s2. Si el tiempo total de su movimiento es 28 s, calcular el valor de la veloci- dad angular media para todo el movimiento. A) 35 B) 14 C) 28 D) 24 E) 42 46. Una partícula parte del reposo con una ace- leración angular constante de 2�̂� rad/s2, luego de 5 s se mueve con velocidad angular constan- te durante los 6 s siguientes y finalmente desa- celera con ⎯5�̂� rad/s2 hasta quedar nuevamen te en reposo. Determine el desplazamiento an- gular, en rad, total girado. A) 116 B) 80 C) 95 D) 56 E) 64 47. Una partícula realiza un movimiento circu- lar uniformemente variado partiendo del repo- so en el instante t = 0 s. Si la partícula efectuó 6 vueltas hasta el instante t = τ s, halle el núme- ro de vueltas que realizó entre los instantes t = τ s y t = 2τ s. A) 26 B) 24 C) 22 D) 20 E) 18 48. Una partícula que se mueve en MCUV parte del reposo y recorre las 2 primeras vueltas en 2 segundos. Calcular el número de vueltas que recorre en los siguientes 8 segundos. A) 27 B) 24 C) 45 D) 48 E) 56 49. Una partícula realiza un movimiento circu- lar uniformemente acelerado con aceleración tangencial de módulo at = 2 m/s2. Si la magni- tud de la aceleración normal en el instante t = 0 s es de 1 m/s2, halle la magnitud (en m/s2) de la aceleración normal, cuando el desplaza- miento angular sea de 3 radianes. A) 9 B) 10 C) 11 D) 12 E) 13 50. Una partícula se mueve en una trayectoria circular de radio igual a 1 m. La aceleración tangen- ciales de 1 m/s2 y la partícula parte del reposo ¿En qué instante (en s) la aceleración normal de la partícula es 9 veces su aceleración tangencial? A) 1/3 B) 2/3 C) 1 D) 2 E) 3
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