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¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 1 FÍSICA SEMANA 04: CINEMÁTICA II MOVIMIENTO BIDIMENSIONAL 01. Determine la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Un movimiento con aceleración constante tie- ne trayectoria parabólica. II. Un movimiento bidimensional con acelera- ción constante tiene trayectoria rectilínea o pa- rabólica. III. Un movimiento bidimensional tiene trayec- toria rectilínea o parabólica. A) VVV B) VVF C) FFV D) FVF E) FFF 02. Una partícula realiza un movimiento bidi- mensional con aceleración constante. Identifi- que las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F) y marque la alternativa correspondiente. I. La velocidad y la aceleración son colineales en cada instante. II. La rapidez de la partícula es cero en el instan- te que llega al vértice de su trayectoria parabó- lica. III. La partícula reduce su rapidez cuando se acerca al vértice de su trayectoria parabólica A) VFV B) VVF C) FFV D) FVF E) VFF CEPRE_2019-II 03. Un móvil parte de la posición 5î m con veloci- dad inicial (3î -4ĵ) m/s y aceleración constante -2î m/s2. ¿Cuál de las siguientes gráficas representa mejor su trayectoria? A) B) C) D) E) CEPRE_2008-I 04. En el instante t = 0, una partícula pasa por la posición r = (100î + 50ĵ)m con una veloci- dad V = -5î m/s. Si la partícula realiza un movi- miento con aceleración constante a = (4î + 2ĵ) m/s2, identifique la trayectoria que seguiría la partícula después del instante t = 0. A) B) C) D) E) CEPRE_2020-I 05. En t = 0 un móvil parte desde (-î + 3ĵ) m con una velocidad (î + ĵ) m/s y una aceleración (-î - 2ĵ) m/s2. Determine el desplazamiento (en m) hasta el instante t = 4 s. A) -4î -12ĵ B) -5î -13ĵ C) -6î -14ĵ D) -7î -15ĵ E) -8î -16ĵ 06. En t = 0 una partícula parte de la posición (2î + 4ĵ) m con una velocidad 0V y aceleración constante a = (4î + 3ĵ) m/s2. Si en t = 1 s la par- tícula se encuentra en la posición (7î + 4ĵ) m, calcule 0V en m/s. A) 1,5î-3ĵ B) 3î-3ĵ C) 3î-1,5ĵ D) 1,5î+3ĵ E) 3î+1,5ĵ CEPRE_2019-I 07. Una partícula es lanzada del origen de coor- denada con velocidad inicial 10ĵ m/s y está so- metida a la aceleración (4î ‒ 2ĵ) m/s2. Calcule la velocidad (en m/s) con la que la partícula vuel- ve a cruzar el eje “x”. A) 20î ‒ 10ĵ B) 20î + 10ĵ C) 40î ‒ 10ĵ D) 40î + 10ĵ E) 40î ‒ 20ĵ CEPRE_2011-II 08. Una partícula en t = 0 se encuentra en el ori- gen de coordenadas siendo su velocidad ov = ‒ 5ĵ m/s y su aceleración constante a = (‒î + 2ĵ) m/s2. Determine la medida del ángulo que for- ma la velocidad con el eje +X en el instante en que se cruza nuevamente con el eje X. A) 45° B) 60° C) 90° D) 120° E) 135° CEPRE_2009-II 09. Una partícula se mueve con aceleración constante a =(-3î+ĵ) m/s2. Si en el instante t=0 su velocidad es 0V = (4î + 2ĵ) m/s, determine el desplazamiento (en m) de la partícula, entre el instante t=0 y el instante en el cual alcanza su mínima rapidez. y x x y x y y x x y ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 2 A) 2,5î - 2,5ĵ B) 2,5î + 2,5ĵ C) 4î - 3ĵ D) 4î + 3ĵ E) 2î - 2ĵ CEPRE_2020-I MOVIMIENTO DE PROYECTILES 10. En el movimiento de proyectiles es correc- to: I. Es un movimiento bidimensional (curvilíneo) con aceleración constante. II. Si la velocidad y la aceleración en cierto ins- tante son perpendiculares, entonces la veloci- dad será mínima en ese instante. III. En el eje vertical se desarrolla un MRU y en la horizontal desarrolla un MRUV A) Todas B) I y II C) solo I D) II y III E) solo II 11. En la figura, se muestra el lanzamiento de un proyectil de tres formas diferentes de donde se obtiene las trayectorias A, B y C. Determine las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F) y marque la alternativa correspondiente. I. La componente vertical de la velocidad inicial de la trayectoria A es de mayor magnitud que el de las otras trayectorias. II. Todas las trayectorias tienen el mismo tiem- po de vuelo. III. La rapidez inicial de la trayectoria B es ma- yor que la rapidez inicial de la trayectoria C A) VVF B) FVV C) VFV D) FVF E) FFF CEPRE_2018-I 12. Un proyectil se lanza con una rapidez de 40 m/s formando un ángulo θ con la horizontal. Si a la mitad de su recorrido la rapidez es 32 m/s, determine la medida del ángulo de lanzamien- to. A) 30° B) 37° C) 45° D) 53° E) 60° PARCIAL_2019-II 13. Se muestra una esfera que realiza un MPCL. Si en la posición A su velocidad es horizontal, determine el módulo de su velocidad, en m/s, en la posición B. (g = 10 m/s2) A) 10 B) 20 C) 5 D) 310 E) 320 14. En una cancha plana horizontal se lanza una pelota de golf con una velocidad 0V . Si la distan- cia horizontal máxima que alcanza es 125 m, cal cule la rapidez (en m/s) con que fue lanzada la pelota de golf. Considere g = 10 m/s2 A) 25 2 B) 30 2 C) 40 2 D) 50 2 E) 50 5 CEPRE_2018-II 15. Desde la posición A sobre la superficie te- rrestre, se lanza una partícula con la intención de que llegue a B que dista 81,55 m de A (ver fi- gura). Si la velocidad de lanzamiento solo pue- de ser de 40 m/s, ¿bajo qué ángulo de elevación diferente de cero se debe producir el lanzamien to de modo que la partícula llegue a B en el menor tiempo posible? (g = 9,81 m/s2) A) 5° B) 15° C) 45° D) 60° E) 75° UNI_2006-II 16. Desde el borde de un acantilado de 28,8 m de altura se dispara un proyectil con una rapi- dez inicial de 30 m/s con un ángulo de eleva- ción de 37° respecto a la horizontal. Calcule la tangente del ángulo β, que la velocidad del pro- yectil hace con la horizontal al momento de to- car el piso. g = 10 m/s2 A) 0,80 B) 1,25 C) 0,75 D) 1,00 E) 1,50 ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 3 17. Se lanza un proyectil desde el punto A con una velocidad de módulo Vo que hace 37° con la vertical. Calcular Vo (en m/s) sabiendo que cuando el proyectil llega a B su velocidad forma 30° con la vertical. (g = 9,81 m/s2) A) 2,98 B) 3,57 C) 5,96 D) 6,55 E) 7,86 PARCIAL_2011-I 18. Se dispara un proyectil en forma perpendi- cular con una rapidez inicial de 20 m/s desde el punto A de un plano inclinado. Calcule el tiempo de vuelo (en s) del proyectil si impacta en el punto B como se muestra en la figura. Conside- re g = 10 m/s2 A) 2,5 B) 3,0 C) 4,5 D) 5,0 E) 6,0 SELECCIÓN_2019-II 19. Desde lo alto de una rampa, se lanza un pro- yectil con una velocidad de rapidez 25 m/s y for mando 37° con la horizontal. Calcule el rango (R) del proyectil, en m. (g = 10 m/s2) A) 60 B) 120 C) 150 D) 180 E) 200 CEPRE_2007-II 20. Un proyectil A se dispara con una velocidad AV = (15î + 80ĵ) m/s después de T segundos y desde el mismo punto se dispara otro proyectil B con una velocidad BV = (30î + 40ĵ) m/s. Si se observa que los proyectiles impactan en pleno vuelo, determine el valor de T (en s). Considere g = 10 m/s2 A) 16 B) 10 C) 9 D) 8 E) 6 CEPRE_2017-I 21. Dos proyectiles son lanzados con la misma rapidez de 110 m/s pero con cierto intervalo de tiempo ∆t; el primero se lanzó bajo un ángulo de 60° y el segundo bajo un ángulo de 53°. Halle ∆t, en s, aproximadamente con la condición de que los proyectiles choquen durante el vuelo. (g = 10 m/s2) A) 1,4 B) 3,2 C) 6,1 D) 2,4 E) 4,8 MOVIMIENTO CIRCULAR 22. Respecto al movimiento circular, identifi- que si cada proposición a continuación es verda dera (V) o falsa (F) y marque la alternativa co- rrecta.I. La velocidad angular es perpendicular al pla- no del movimiento. II. La aceleración angular es colineal con la velo- cidad instantánea. III. El desplazamiento y la aceleración angular son perpendiculares entre sí. A) VVV B) VVF C) VFV D) FVV E) FFF CEPRE_2017-I 23. Respecto al movimiento circular, indique cual(es) de las siguientes proposiciones son co- rrectas. I. El desplazamiento angular ∆θ es igual al co- ciente L/R, donde L es la longitud de la trayec- toria recorrida y R el radio de giro. II. Siempre son paralelos los vectores , m y . III. El cambio de la velocidad angular está dado por R VV 12 , donde 1V y 2V son las velo- cidades en los extremos. IV. Los vectores y siempre son paralelos. A) Todas B) Solo III C) Solo II D) Solo I E) I y II 24. Si una partícula se mueve de “A” hasta “B” en 2 s y en B su velocidad es (−8 3 î − 8ĵ) m/s; determine su velocidad angular media entre A y B, en rad/s. A) (−π/4) k̂ B) (+π/4) k̂ C) (−π/3) k̂ D) (+π/3) k̂ E) (+2π/3) k̂ ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 4 25. Una partícula se mueve en una trayectoria circular. Si su velocidad en Q es (24î − 24ĵ) m/s. Determine la velocidad angular media (en rad/s) entre P y Q, sabiendo que el tiempo que emplea para el recorrido es 5 s. A) (5π/4) k̂ B) (π/2) k̂ C) (π/3) k̂ D) (π/4) k̂ E) (4π/5) k̂ 26. 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 (-2î + ĵ) m/s y su posición en el punto P es 5î m. De- termine (en rad/s) la velocidad angular media entre P y Q si el tiempo que emplea para el re- corrido es 4s. A) 0,35 k̂ B) 0,50 k̂ C) 0,55 k̂ D) 0,60 k̂ E) 0,75 k̂ CEPRE_2016-I 27. 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 (- 2 î - 4ĵ) m/s y el tiempo utilizado entre P y Q es 2 s, determi- ne el módulo de la velocidad media (en rad/s) entre P y Q. Considere π = 3,14 A) 0,418 B) 0,645 C) 0,837 D) 1,046 E) 1,255 CEPRE_2017-II MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU) 28. Respecto del movimiento circunferencial, señale la secuencia correcta de verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I. La velocidad angular y tangencial son copla- nares y perpendiculares entre sí. II. En el MCU, la velocidad tangencial permane- ce constante en módulo. III. La velocidad angular y la aceleración normal son perpendiculares entre sí. A) VVF B) FVV C) VVV D) FVF E) FFV 29. Una partícula se mueve en MCU con una ve- locidad angular de 2 k 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 30. Una partícula desarrolla un MCU y su veloci- dad angular es 1,6 k rad/s, cuando su velocidad es (⎯4 3 î ⎯ 4ĵ) m/s, determine su vector posi- ción, en m. A) 2,5î+2,5 3 ĵ B) 2,5 3 î+2,5ĵ C) ⎯2,5î + 2,5 3 ĵ D) 2,5î ⎯ 2,5 3 ĵ E) ⎯2,5î ⎯2,5 3 ĵ 31. La figura muestra una partícula en MCU de 0,5 m de radio. Al pasar por los puntos A y B su velocidad es AV = (-1,6î+1,2ĵ) m/s y BV =(- 3 î +ĵ) m/s. Calcule aproximadamente, el tiempo (en s) que demora la partícula en ir de A hacia B. A) 7/4 B) 7π/4 C) 7π/720 D) 7π/360 E) 7π/180 CEPRE_2011-I 32. Una partícula desarrolla un MCU en sentido antihorario y al pasar por dos puntos P y Q po- see velocidades de (⎯5î + 5 3 ĵ) m/s y (6î - 8ĵ) m/s respectivamente. Si el radio de la circunfe- rencia es 5 m, determine el tiempo, en s, que tarda desde P hasta Q. A) 1,63 B) 3,14 C) 6,28 D) 2,17 E) 3,26 33. Un campo magnético puede desviar una par tícula cargada perpendicularmente a la direc- ción de su movimiento, originándose una trayec toria circular. Si en ese campo, se observa que la partícula experimenta una aceleración radial de 3x1014 m/s2, calcule la rapidez de la partícu- la, en 106 m/s, si el radio de su trayectoria es 0,15 m. A) 3,35 B) 6,70 C) 20,7 ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 5 D) 26,1 E) 44,7 PARCIAL_2017-II 34. La figura muestra una partícula con MCU con un radio R = 20 m. Determine la acelera- ción centrípeta (en m/s2) en el punto B, si la ve- locidad en el punto A es AV = -20î m/s. A) -6î + 8ĵ B) -12î - 16ĵ C) -12î + 16ĵ D) -16î + 12ĵ E) -16î - 12ĵ CEPRE_2019-I 35. La figura muestra la trayectoria de una par- tícula en MCU. Si al pasar por la posición r =2ĵ m su aceleración es a = -8ĵ m/s2, determine el periodo (en s) del movimiento de la partícula. A) 0,25π B) 0,50π C) 0,75π D) 1,00π E) 1,25π CEPRE_2020-I 36. La figura muestra la trayectoria de una par- tícula que realiza MCU con un periodo de 8 s. Determine la aceleración (en m/s2) de la partí- cula 2 s después de haber pasado por el punto A. Considere π2 = 10. A) -5î B) -5ĵ C) 5î D) 5ĵ E) 5 k̂ CEPRE_2019-II 37. La figura muestra las posiciones iniciales de dos partículas A y B que describen, cada una de ellas, un MCU de radio R = 6 m. Si AV = ⎯3πĵ m/s y BV = ⎯πî m/s, calcule el mínimo tiempo, en s, que transcurre para que se encuentren en la misma posición. A) 1,50 B) 1,75 C) 2,00 D) 2,25 E) 2,50 CEPRE_2010-II 38. En la figura, las partículas A y B describen movimientos circulares uniformes con perio- dos 8 s y 12 s respectivamente. Si en t = 0 las partículas se encuentran en las posiciones mos- tradas, calcule la posición angular (en rad) cuan do ambas partículas se encuentran por primera vez. A) 7π/3 B) 11π/3 C) 13π/3 D) 15π/3 E) 19π/3 CEPRE_2018-II MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE VARIADO (MCUV) 39. Determine si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) y marque la al- ternativa correspondiente. I. En el MCU, la aceleración es cero, pues la rapi- dez es constante. II. En el MCUV, la aceleración solo es tangencial. III. En el MCU, la velocidad es constante. A) VVV B) VFF C) FVF D) FFV E) FFF CEPRE_2020-I 40. Con relación al MCUV, indique la secuencia correcta de veracidad (V) o falsedad (F) según corresponda. I. La aceleración centrípeta cambia en módulo y dirección, mientras que la aceleración tangen- ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 6 cial mantiene su módulo constante y solo cam- bia su dirección. II. La aceleración angular es constante en mó- dulo y dirección. III. La dirección de la velocidad angular siempre es tangente a la trayectoria. IV. La aceleración cambia de dirección pero su módulo permanece constante. A) VVFF B) FVVF C) VFVV D) FVVV E) VVFV 41. En el instante t, la posición de la partícula que se mueve con MCUV es r = 4î m; su veloci- dad angular = 0,4ĵ rad/s y su aceleración an- gular =0,8ĵ rad/s2. Calcule la aceleración (en m/s2) de la partícula en ese instante. A) -3,2î -0,64 k̂ B) 3,2î+0,48ĵ C) 3,2î-0,64 k̂ D)-0,64ĵ -0,32 k̂ E) -0,64î-3,2 k̂ CEPRE_2016-II 42. Un móvil que desarrolla un movimiento cir- cunferencial presenta en cierto instante la velo- cidad y la aceleración que se muestra en el gráfi co. Determine el radio, en m, de su trayectoria A) 40 B) 50 C) 25 D) 20 E) 10 43. En cierto instante, en un MCUV, la acelera- ción mide 5 m/s2 y forma 127° con la velocidad. Calcule la rapidez, en m/s, del móvil 2s después de este instante. El radio de la trayectoria cir- cunferencial mide 16 m. A) 1 B) 3 C) 2 D)3,5 E) 5 44. La figura muestra la gráfica vs t para una partícula con movimiento circular. Halle la velo cidad angular media (en rad/s) entre los instan tes t = 2 s y t = 7 s. A) –14 k̂ B) –10 k̂ C) –2 k̂ D) +10 k̂ E) +14 k̂ 45. La grafica muestra la velocidad angular en función del tiempo, para una partícula que se mueve con trayectoria circular de radio R = 5 m, en el plano xy. Determine la magnitud del desplazamiento (en m) entre los instantes t = 0 y t = 8 s A) 5 B) 5 2 C) 8 D) 10 E) 10 2 CEPRE_2019-II 46. Una partícula que describe un MCUV parte del reposo, con una aceleración angular de 4 k 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 velocidad angular media para todo el movi- miento. A) 35 B) 14 C) 28 D) 24 E) 42 47. Una partícula parte del reposo con una ace- leración angular constante de 2 k rad/s2, luego de 5 s se mueve con velocidad angular constan- te durante los 6 s siguientes y finalmente desa- celera con ⎯5 k 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 48. Una partícula partiendo del reposo realiza un MCUV de 36,95 m de radio con una acelera- ción tangencial de magnitud constante igual a 4 m/s2. Calcule, a partir del instante que inicia su movimiento, el tiempo (en s) en el que la magni tud de la aceleración es el doble de la magnitud de la aceleración tangencial. A) 16 B) 8 C) 4 D) 3 E) 2 CEPRE_2018-I 49. La figura muestra una partícula con MCUV que inicia su movimiento desde el reposo con una aceleración angular de 4 k̂ rad/s2. Calcule el tiempo, en s, en que el vector aceleración ¡EUREKA!, preparando para la UNI … simplemente el mejor Magdalena 2614884; Los Olivos 5215182; Ingeniería 4820457; Surco 4561165 Página 7 forma por primera vez un ángulo de 53° con el vector velocidad. A) 71 B) 5/1 C) 3/1 D) 3 E) 5 CEPRE_2018-II 50. En la figura una partícula realiza un MCUV sobre una circunferencia de radio 2 m. Si al pa- sar por el punto B su aceleración es Ba = 0,25πî m/s2, determine (en m/s2) la aceleración al pa- sar por el punto A. A) +0,25π2î +0,25πĵ B) -0,25π2î -0,25πĵ C) -0,25π2î +0,125πĵ D) +0,25π2î -0,125πĵ E) -0,25π2î +0,25πĵ CEPRE_2016-I 51. Una partícula realiza un MCUV. En t = 0 la partícula se encuentra en el punto A siendo su velocidad angular A k rad/s. Un instante posterior, la partícula pasa por primera vez por el punto B y se obtiene que en ese instante, su aceleración sea tangente a la trayectoria. Calcu- le la aceleración (m/s2) de la partícula cuando retorna al punto A. A) ‒π2î ‒ 3πĵ B) ‒π2î + 3πĵ C) ‒3πî ‒ π2ĵ D) ‒3πî + π2ĵ E) ‒π2î CEPRE_2011-I PROF. LORD BYRON
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