Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
4 2015 • Aptitud Académica • Matemática • Ciencias Naturales • Cultura General Preguntas propuestas Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 2 Gravitación NIVEL BÁSICO 1. Una persona pesa 600 N a nivel del mar. Si es llevada a un planeta cuya masa es 12 veces la masa de la Tierra y su radio es 5 veces el de la Tierra, determine el peso de la persona en la superficie de este planeta. A) 288 N B) 300 N C) 320 N D) 196 N E) 111 N 2. Si sobre la partícula (2) la fuerza gravitacional resultante es de 80 N, calcular lo mismo sobre la partícula (1). A) 55 N B) 60 N C) 30 N D) 20 N E) 80 N 3. Un planeta orbita en una elipse de área S, alrededor una estrella. Si para ir de N hasta B empleo 40 días y de C a D 60 días, determine el área sombreada de A. A) B) C) D) E) 4. Se muestra la trayectoria elíptica de un planeta alrededor del sol. Indique la secuencia correc- ta de verdadero (V) o falso (F) respecto a las siguientes proposiciones. (t: tiempo; ABCD: rectángulo). I. tAB = tCD II. tBC < tDA III. tBCD > tDAB A) VVV B) VVF C) VFF D) FVV E) VFV 5. En el gráfico se muestra 2 satélites alrededor de un planeta. Si el satélite M2 da 5 vueltas en 180 días, determine el periodo de M1. . A) 15 días B) 2,36 días C) 32 días D) 18 días E) 4,5 días 6. Dos planetas giran alrededor del Sol con perio- dos de 2 y 54 años. Si la distancia entre el Sol y el planeta más cercano a él es d, ¿cuál sería la mínima distancia entre los planetas? Desprecie la intersección gravitatoria entre los planetas. A) 4d B) 9d C) 7d D) 8d E) 2d Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 3 NIVEL INTERMEDIO 7. Sabiendo que g es el módulo de la intensidad del campo gravitatorio en la superficie de la Tierra, calcule la rapidez del planeta en la ór- bita que se muestra. ( ; R: radio del pla- neta). A) B) C) D) E) 8. Si S=L2 (el área de la elipse que describe el planeta es 12L2) y el planeta al ir de A a B tarda 3 meses, determine el periodo de dicho plane- ta alrededor de la estrella. A) 8 meses B) 18 meses C) 10 meses D) 12 meses E) 15 meses 9. El gráfico nos muestra dos satélites orbitando en torno de un planeta, describiendo trayec- torias circunferenciales. El satélite (1) emplea un tiempo t en ir de un punto a otro diame- tralmente opuesto de su trayectoria. ¿Cuánto tarda el satélite (2) en barrer las partes de su trayectoria? (R2=3R1). A) B) C) D) E) 10. Un cuerpo es soltado desde una altura de 7RT respecto de la superficie de un planeta de ra- dio 2RT, llegando a dicha superficie con una rapidez igual al doble de lo que tendría si hu- biese sido soltado en la Tierra desde la misma altura. Determine la relación entre la masa de la Tierra y la del planeta (RT: radio de la Tierra). A) B) C) D) E) 11. En el sistema planetario mostrado, el planeta demora 6 meses en ir del afelio al punto P y del afelio al perihelio 15 meses. Indique la secuen- cia correcta de veracidad (V) o falsedad (F) respecto a las siguientes proposiciones. (BD es el eje menor). I. tBD=tDB II. EC(C) > EC(P) > EC(A) (EC: energía cinética) III. El área sombrada es 1/6 del área total de la elipse. IV. La energía mecánica del sistema estrella - planeta no se conserva. A) VVFF B) VFVF C) FVVF D) VVFV E) FVFF Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 4 NIVEL AVANZADO 12. Se muestran 3 partículas que experimentan in- teracción gravitacional. Calcular el módulo de la fuerza gravitacional sobre (3). A) B) C) D) E) 13. A una distancia R de la superficie terrestre un cuerpo en caída libre tiene una aceleración a. Determine a qué distancia de la superficie terrestre un satélite que orbita alrededor de la Tierra tendrá una aceleración a/9. (R es el radio de la Tierra). A) 3R B) 2R C) 5R D) 4R E) R/2 14. Se muestra la trayectoria de un planeta alre- dedor de una estrella. Si el planeta demora 6 meses en ir de A hasta el perihelio, y la relación entre el área sombreada y el área de la elipse es de 1/4, calcule el periodo del planeta. A) 15 meses B) 16 meses C) 26 meses D) 18 meses E) 36 meses 15. Un planeta describe una trayectoria elíptica en torno al Sol, siendo su máxima y mínima separación b y a, respectivamente. ¿En qué relación se encuentran la energía cinética de traslación del planeta y su energía potencial de interacción con el Sol, en el instante en que pasa por el afelio?. A) B) C) D) E) 16. Se muestra 2 partículas aisladas de igual masa m. Determine v para que las partículas logren estar separadas 2d como máximo. A) B) C) D) E) Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 5 Oscilaciones I NIVEL BÁSICO 1. A partir del instante mostrado, calcule el tiem- po para un recorrido igual a 30 cm si se sabe que la amplitud A=20 cm y el periodo de osci- lación T=1,5 s. A) 0,7 s B) 0,6 s C) 0,5 s D) 1,0 s E) 1,2 s 2. En un MAS donde el bloque es de 4 kg y pre- senta una con A=10 cm, calcule la energía mecánica del sistema. (Movimiento sobre el eje x). A) 60 mJ B) 70 mJ C) 80 mJ D) 50 mJ E) 70 mJ 3. Si el bloque mostrado reposa con el resorte de- formado 36 cm. Calcule el periodo de las osci- laciones luego que se suelta al ser desplazado 7 cm hacia abajo. ( g=p2 m/s2). A) 1 s B) 2 s C) 1,2 s D) 1,3 s E) 1,4 s 4. Si la ecuación de la posición para un bloque que realiza MAS es , cal- cule la rapidez del oscilador en t=0. A) 1 m/s B) 2 m/s C) 1,5 m/s D) E) 5. Para el oscilador mostrado, determine la ecua- ción de su posición. (A=20 cm; Vmáx=2 m/s). A) B) C) D) E) 6. Siendo la ecuación de velocidad para un MAS , calcule la rapidez en la posición x=0,3 m. A) 2 m/s B) 3 m/s C) 4 m/s D) 5 m/s E) 1 m/s NIVEL INTERMEDIO 7. Un cuerpo que desarrolla MAS recorre 36p cm en 3 oscilaciones empleando 7,2 s. Calcule su máxima rapidez. (p2≈10). A) 2 m/s B) 0,25 m/s C) 0,12 m/s D) 0,12 m/s E) 0,21 m/s Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 6 8. Se muestra 2 oscilaciones armónicos, calcule T1/T2 (T: periodo). A) B) C) D) E) 9. Cuando el bloque pasa por la P.E. presenta una velocidad de 2 m/s y luego de recorrer 0,3 m en t segundos la rapidez es 0 m/s por segunda vez. Calcule amáx. A) 20 m/s2 B) 30 m/s2 C) 40 m/s2 D) 15 m/s2 E) 12 m/s2 10. En la posición mostrada, calcule el cociente de energía EC/EPE. A) 8 B) 4 C) D) E) 9 11. El resorte se encuentra deformado 15 cm y los bloques en reposo. Calcule el periodo de las oscilaciones luego que se corta la cuerda. A) p s B) C) D) E) NIVEL AVANZADO 12. Si la frecuencia en un MAS es de 5 Hz y la amplitud de 12 cm, calcule el recorrido en un tiempo de 1,1 s A) 2,34 m B) 2,64 m C) 1,26 m D) 3,12 m E) 3,14 m 13. Si el resorte se mantiene deformado , calcu- le la masa del bloque. A) 10 kg B) 20 kg C) 5 kg D) 40 kg E) 12 kg 14. Durante un MAS en la horizontal, la fuerza elástica y energía cinética alcanzan valores máximos de 5 N y 2 J. Calcule la amplitud del movimiento. A) 0,4 m B) 0,6 m C) 0,8 m D) 0,2 m E) 0,9 m Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 7 15. Se sabe que el oscilador recorre 6 m en 6 s. De- termine la ecuación de la posición si es uno de los extremos. A) B) C) D) E) 16. Dada la ecuación de la posición , calculeel cociente para el tiempo t=4. A) B) C) D) E) Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 8 Oscilaciones II y Ondas mecánicas I NIVEL BÁSICO 1. ¿Cuál es la longitud de un péndulo simple que oscila con un periodo de 3 s? ( g=p2 m/s2). A) 2 m B) 2,2 m C) 3 m D) 2,25 m E) 22,5 m 2. Un péndulo es llevado a otro planeta donde la aceleración de la gravedad es la 8.a parte que en la Tierra. Si su longitud se duplica, ¿qué su- cede con el periodo? (To=1,8 s). A) aumenta en 1,8 s B) se reduce en 0,9 s C) se reduce en 0,6 s D) aumenta en 1,2 s E) aumenta en 5,4 s 3. Un péndulo bate segundos, se corta la cuerda y su periodo se reduce en 1 s. Calcule su longi- tud final. ( g=p2 m/s2). A) 0,5 m B) 0,6 m C) 0,25 m D) 0,3 s E) 0,4 m 4. A partir del instante mostrado, ¿qué tiempo transcurre para que la perturbación alcance el muro? Considere f=10 H3. A) 1 s B) 2 s C) 3 s D) 4 s E) 5 s 5. Del gráfico del perfil de la onda mecánica transversal, P realiza 5 oscilaciones en 1 s. Cal- cule la rapidez de propagación de la onda. A) 3 m/s B) 4 m/s C) 5 m/s D) 6 m/s E) 2 m/s 6. Respecto a las ondas mecánicas, señale la secuencia correcta de veracidad (V) o false- dad (F) según corresponda. I. Necesitan de un medio sustancial para pro- pagarse. II. Las ondas longitudinales solo se generan en los sólidos. III. Las ondas transversales requieren del me- dio, fuerzas apuestas al azallamiento. IV. Las ondas longitudinales por lo general se propagan con mayor rapidez en los sólidos que en los liquidos. A) FVVV B) FFVV C) FFFV D) VVVF E) VFVV NIVEL INTERMEDIO 7. Se muestra un péndulo simple que efectúa 600 oscilaciones en 2 minutos. Determine la longi- tud del péndulo. Considere g=p2 m/s2. A) 0,1 m B) 0,01 m C) 0,5 m D) 0,05 m E) 0,02 m Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 9 8. A un péndulo se le incrementa su longitud en 72 cm y su periodo se triplica, calcule la longi- tud inicial. A) 9 cm B) 24 cm C) 48 cm D) 36 cm E) 10 cm 9. Si un péndulo bate segundos se traslada a un planeta y su periodo es 1,5 s, calcule la aceleración de la gravedad de dicho planeta. ( g0: aceleración de la gravedad terrestre). A) B) C) D) E) 2 g0 10. En el instante mostrado el punto P de la cuerda está en su posición extrema y luego de 0,2 s pasa por la posición de equilibrio por primera vez. Determine la rapidez de propagación de la onda en dicha cuerda. A) 1 m/s B) 3 m/s C) 5 m/s D) 2 m/s E) 4 m/s 11. Para el perfil de la onda transversal, indique la secuencia correcta de verdadero (V) o fal- so (F) según corresponda. I. El punto P está en ascenso. II. El punto Q presenta máxima rapidez. III. El punto P presenta aceleración nula. A) FVF B) FFF C) VVV D) VFF E) VFV NIVEL AVANZADO 12. Considerando g=2p2 m/s2, calcule el periodo del péndulo simple. (OP=1,5 m). A) 1,5 s B) 2 s C) 3 s D) 4 s E) 1 s 13. Un reloj de péndulo hecho en la Tierra es lle- vado hacia otro planeta donde la aceleración de la gravedad es 16 veces la aceleración de la Tierra. Al pasar 1 h en la Tierra, ¿cuánto indica- rá el reloj en el otro planeta? A) 75 min B) 4 h C) 2 h D) 15 min E) 2 h 30 min 14. Para el péndulo que se muestra, determine la máxima rapidez de la masa puntual si la ecua- ción de la posición angular viene dada por . ( g=10 m/s2; L=0,1p2 m). A) B) C) D) E) Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 10 15. Se muestra el perfil de una onda mecánica transversal, calcule el recorrido del punto P cuando la onda se propague 1,6 m. A) 12 cm B) 23 cm C) 24 cm D) 26 cm E) 6 cm 16. Para la cuerda tensa en la cual se propaga una onda mecánica transversal, calcule la rapidez del punto P. A) 8 m/s B) 9 m/s C) 7 m/s D) 10 m/s E) 5 m/s Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 11 Ondas mecánicas II NIVEL BÁSICO 1. Dada la siguiente función de onda Indique la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I. La rapidez de propagación de la onda es 0,4 m/s. II. La máxima rapidez de las partículas osci- lantes se da cada . III. La separación mínima entre puntos que os- cilan en fase es p m. A) FVV B) FFF C) VVV D) VFF E) VFV 2. De acuerdo al perfil mostrado, determine la función de onda. A) B) C) D) E) 3. Para el perfil de la onda transversal, se tiene la siguiente función de onda. Marque la alternativa incorrecta. A) La rapidez de propagación de la onda es . B) La onda se propaga en la dirección +x. C) Las partículas oscilantes presentan una máxima rapidez de . D) La longitud de onda es 2 b. E) En un tiempo igual a a las partículas osci- lantes recorre 2A. 4. Una cuerda tensa horizontal presenta una densidad lineal m=5 g/cm ¿A qué tensión es- tará sometida si se sabe que su frecuencia y longitud de onda son 10 Hz y 40 cm, respec- tivamente? A) 4 N B) 5 N C) 6 N D) 8 N E) 12 N 5. Una cuerda de 0,7 kg de masa está estirada en- tre dos soportes separados 28 m. Si la tensión en la cuerda es de 10 N, ¿cuánto le tomará a un pulso viajar de un soporte al otro? A) 1,4 s B) 1,2 s C) 1 s D) 2,8 s E) 1,5 s 6. Un alambre de densidad lineal 0,5 kg/m sujeta un bloque de 4750 g. Si perturbamos el extre- mo A con una frecuencia de 40 Hz, ¿cuántas longitudes (l) caben exactamente entre A y J? ( g=10 m/s2) A) 2 B) 3 C) 1 D) 4 E) 5 Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 12 NIVEL INTERMEDIO 7. Para una onda mecánica transversal se tiene la función de onda Donde t se mide en segundos y x en metros. Calcule la máxima rapidez para la partícula cuya posición de equilibrio es . A) 1,5 m/s B) 2,1 m/s C) 3,2 m/s D) 1,8 m/s E) 0,9 m/s 8. Se muestra el perfil de una onda en el instante t=0,025 s. Si la rapidez máxima del punto P es 2p m/s, determine la función de onda. A) B) C) D) E) 9. Del gráfico mostrado, las cuerdas son de igual longitud. Determine la relación del tiempo (t1 / t2) que emplean los pulsos en llegar de un extremo hacia la pared. (m1=2m2). A) 2 B) 1/2 C) 1/4 D) 3/2 E) 2/3 10. Una onda transversal cuya longitud de onda es 0,3 m viaja por un alambre de 300 m de largo, cuya masa total es de 15 kg. Si el alambre está bajo una tensión de 1000 N, ¿cuál será su rapi- dez de propagación aproximadamente? A) 140 m/s B) 170 m/s C) 150 m/s D) 100 m/s E) 80 m/s 11. Se tienen las cuerdas A y B cuyas densidades lineales son m y 4m, respectivamente. Se ge- nera un pulso en el extremo izquierdo de la cuerda A. Indique la secuencia correcta de veracidad (V) o falsedad (F) respecto a las siguientes propo- siciones. I. La rapidez y la amplitud del pulso cambian cuando se propaga de A → B. II. El pulso reflejado en la frontera que separa ambas cuerdas se invierte respecto del pul- so incidente. III. Se cumple que . A) FVV B) VVV C) FFF D) VFV E) FFV NIVEL AVANZADO 12. En la superficie de un lago se generan on- das transversales suya función de onda es y=0,2sen(3pt – 2px) m. Determine la rapidez para una partícula que está en x=0,5 m en el instante t=0. Considere que x y t están expre- sadas en SI. A) 0,2p m/s B) 0,4p m/s C) 0,6p m/s D) 0,8p m/s E) 1,2p m/s Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 13 13. Se muestra la propagación de una onda en una cuerda. Señale la secuencia correcta de verda- dero (V) o falso (F) respecto a las siguientes proposiciones.I. Las partículas de la cuerda ubicadas en x=0,1 m y x=0,07 m presenta igual rapidez para el instante mostrado. II. Las partículas de la cuerda que se encuen- tra en x=0,2 m y x=0,6 m están con desfa- saje p rad. III. Si N presenta una aceleración máxima de 0,8 m/s2 y P en dos oscilaciones recorre 1,6 m, la rapidez de la onda es 0,8/p m/s. A) FVF B) VVF C) VVV D) FFF E) FVV 14. Se muestra el perfil de una onda mecánica transversal para t=0,2 s. Calcule la función de onda. Considere que P recorre en una oscila- ción lo mismo que la onda en un periodo. A) B) C) D) E) 15. Se muestra el perfil de una onda mecánica, transversal y armónica en el instante t=0. Si la ecuación de movimiento del punto P es determine la función de la onda. A) B) C) D) E) 16. Se muestra un hilo metálico de 100 g y 2 m de longitud. Si en su extremo A suspendemos un bloque de 8 kg y producimos un pulso en ese mismo extremo, determine lo que recorre el pulso en 0,02 s. ( g=10 m/s2). A) 0,405 m B) 0,801 m C) 0,256 m D) 0,543 m E) 0,752 m Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 14 Hidrostática I NIVEL BÁSICO 1. Se muestra un bloque de 6 kg sobre una super- ficie. Calcule la presión que genera el bloque cuando se apoya con la cara ABEF sobre un piso horizontal. ( g=10 m/s2). A) 100 Pa B) 200 Pa C) 300 Pa D) 150 Pa E) 180 Pa 2. Al nivel de L1 y L2 hay una diferencia de pre- siones de 4,2 kPa. Calcule la densidad del li- quido en g/cm3. A) 0,1 B) 0,2 C) 0,3 D) 0,4 E) 0,5 3. Se muestran 2 liquidos no miscibles en reposo. Calcule la presión hidrostática en el punto P. (r1=2 g/cm 3; r2=0,8 g/cm 3; g=10 m/s2). A) 3,6 kPa B) 2,4 kPa C) 4,3 kPa D) 2,6 kPa E) 3,5 kPa 4. Si la presión del gas es 60 kPa, determine H. (r=5 g/cm3; g=10 m/s2) (Patm=10 5 Pa). A) 60 cm B) 70 cm C) 80 cm D) 50 cm E) 40 cm 5. En el tubo en forma de U abierto por ambas ramas se encuentran en reposo 2 líquidos no miscibles. Calcule H si . A) 10 cm B) 20 cm C) 30 cm D) 40 cm E) 25 cm 6. En el sistema, sobre el émbolo de mayor área se coloca un bloque de 6,6 kg. Si el sistema se mantiene en reposo, calcule en cuánto varía la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2). A) 24 N B) 6 N C) 33 N D) 12 N E) 16 N Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 15 NIVEL INTERMEDIO 7. Se muestra un bloque cúbico de arista 10 cm y 15 kg en reposo. Calcule la diferencia de pre- siones de parte del bloque entre A y B. A) 3 kPa B) 4 kPa C) 5 kPa D) 2 kPa E) 6 kPa 8. Si el nivel del punto P la presión total es de 4 atm, calcule H. (Patm=10 5 Pa; g=10 m/s2). A) 5 m B) 30 m C) 20 m D) 40 m E) 25 m 9. Se muestran líquidos en reposo. Calcule la den- sidad del liquido (2). (r1=1,2 g/cm 3). A) 1 g/cm3 B) 2 g/cm3 C) 3 g/cm3 D) 4 g/cm3 E) 5 g/cm3 10. En el sistema mostrado, los émbolos son de igual masa y la tensión en la cuerda es 200 N. Calcule la masa de los émbolos. ( g=10 m/s2). A) 4 kg B) 2 kg C) 8 kg D) 10 kg E) 5 kg 11. En el sistema, la tensión en la cuerda es de 30 N. Calcule el valor final de la tensión luego de calentar el bulbo donde la presión se incre- menta en 20 kPa. (A=5 cm2). A) 40 N B) 35 N C) 42 N D) 38 N E) 22 N NIVEL AVANZADO 12. Sabiendo que la Patm se puede expresar como 760 mmHg. Calcule la presión del gas en el tubo con ramas comunicadas. (H=0,19 m). A) B) 1 atm C) D) E) Física Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG N.º 822 16 13. Si el área del émbolo (2) es 1000 cm2, calcule la masa del bloque en reposo. Considere ém- bolo de masa despreciable. (Patm=10 5 Pa). A) 2 kg B) 10 kg C) 5 kg D) 8 kg E) 4 kg 14. En el tubo y el recipiente que se muestran se ha introducido un líquido. Determine el mayor valor de H. ( g=10 m/s2; Patm=10 5 Pa; rlíquido=2,5 g/cm 3) A) 3 m B) 4 m C) 6 m D) 5 m E) 2 m 15. En el sistema mostrado, calcule la máxima al- tura de aceite que se puede verter en la rama angosta para que no se derrame ningún líqui- do. ( g=10 m/s2; raceite=0,8 g/cm 3). A) 30 cm B) 12 cm C) 16 cm D) 14 cm E) 25 cm 16. Al colocar un bloque de 3 kg en el émbolo (1) se aplica una fuerza vertical sobre el émbolo (2) para mantener el sistema en reposo. Calcule . . A) 60 N B) 45 N C) 50 N D) 75 N E) 28 N Anual UNI OscilaciOnes i 01 - C 02 - C 03 - C 04 - A 05 - D 06 - C 07 - B 08 - C 09 - C 10 - A 11 - C 12 - B 13 - B 14 - C 15 - B 16 - A OscilaciOnes ii y Ondas mecánicas i 01 - D 02 - E 03 - C 04 - E 05 - D 06 - A 07 - B 08 - A 09 - B 10 - D 11 - A 12 - A 13 - D 14 - A 15 - C 16 - D HidrOstática i 01 - B 02 - C 03 - A 04 - C 05 - A 06 - D 07 - A 08 - B 09 - B 10 - E 11 - A 12 - C 13 - A 14 - B 15 - A 16 - D Gravitación 01 - A 02 - A 03 - C 04 - B 05 - D 06 - D 07 - A 08 - B 09 - D 10 - A 11 - E 12 - A 13 - C 14 - B 15 - E 16 - B 01 - A 02 - D 03 - B 04 - D 05 - A 06 - A 07 - A 08 - B 09 - A 10 - A 11 - B 12 - C 13 - C 14 - A 15 - A 16 - B Ondas mecánicas ii
Compartir