Descarga la aplicación para disfrutar aún más
Vista previa del material en texto
Asociación Fondo de Investigadores y Editores 1 Preguntas Propuesta s Cinemática 1. Las partículas A y B son lanzadas verti- calmente hacia arriba de manera simul- tánea. Señale verdadero (V) o falso (F) en las siguientes proposiciones. (g=10 m/s2). 7,5 m7,5 m 3 m/s3 m/s 8 m/s8 m/s línea L AA BB I. Cuando A alcanza su altura máxima, B presenta una rapidez de 5 m/s. II. El primero en volver a pasar por la línea L es A. III. Luego de 2 s de haberse producido el lanzamiento, la separación entre las partículas será 12,5 m. A) FFF B) VVV C) FVF D) VFV E) FFV 2. Una pequeña esfera es lanzada con una velocidad de 50 m/s, y forma un ángulo de 30º con la horizontal. Si lue- go del lanzamiento la velocidad con la vertical forma un ángulo y transcu- rridos 1 s y 3 s, respectivamente, deter- mine tan /tan . A) 1 2 B) 2 3 C) 3 2 D) 1 3 E) 3 3. Determine la mínima rapidez de lan- zamiento del objeto, de modo que im- pacte en el punto P. h a b PP muro g A) g a b( )2 B) g a b( ) C) g h a b a ( ) D) 2 2g a b( ) E) g ab h 2 Física berse p separació 5 m. roducido entre o, la as será 12 zamien pacte en e e 3 5 m/s ver a p de 5 pasa xima s. a 4. Una partícula se desplaza sobre un piso horizontal, de manera que su posición x( ) respecto al tiempo (t) varía como se muestra en el gráfico adjunto; indi- que el gráfico que representa mejor su velocidad v( ) en función del tiempo (t). 2 2 10XX X(m) t(s) A) t(s) 88 22 44 v(m/s) B) v(m/s) t(s) 44 22 C) v(m/s) t(s) 88 22 D) v(m/s) t(s) 53º E) t(s) 88 44 44 v(m/s) 5. Las partículas A y B cambian de posi- ción en función del tiempo, tal como se muestra en el gráfico. Señale verdadero (V) o falso (F) en las siguientes propo- siciones. X(m) t(s) B A 45º 2 4 parábola I. Las partículas A y B realizan MRUV y MRU, respectivamente. II. En el instante t=0, la rapidez de A es 4 m/s. III. La aceleración de la partícula A es 1 m/s2 +( )î . IV. Desde la primera hasta la segunda vez en que las partículas están en la misma posición transcurren 6 s. V. La ecuación de movimiento de A es x=8+4t+t2. A) FVFVF B) FFFFF C) FVVFF D) VVVVF E) FVVVV 3 Física II. 4 III. La culas A y spectivame nte t=0 U, re insta m/s. t(s22222 s)22222 I La ( 6. Una partícula describe un MCU. Luego de 1/6 s, a partir del instante mostrado, determine su velocidad y el módulo de su aceleración total. O r=0,5 m X Y v=2π m/s A) − 3 2 2m/s; 2 m/s2π B) − + ⎛ ⎝ ⎜ ⎞ ⎠ ⎟2 3 2 2î m/s; 4 m/s2π C) 1 3 2î −( )π πm/s; 8 m/s2 D) 5 2î −( )m/s; 4 m/s2π E) − −( )3 4 2î m/s; 8 m/s2π 7. Una partícula parte del reposo, de modo que describe MCUV. Si luego de 10 s los módulos de sus aceleraciones centrípe- ta y tangencial son iguales, determine el módulo de la aceleración angular. A) 0,1 rad/s2 B) 0,1 rad/s2 C) 0,01 rad/s2 D) 0,01 rad/s2 E) 0,02 rad/s2 8. Luego de abandonar al bloque, las poleas concéntricas empiezan a rotar con aceleración constante. Determine la aceleración tangencial que experi- menta un punto periférico de la polea de mayor radio en el instante en que el bloque impacta el piso con una rapidez de 1 m/s. O v0=0 2R R 1 m A) 0,5 m/s2 B) 1 m/s2 C) 2 m/s2 D) 2,5 m/s2 E) 3 m/s2 9. Se muestra una plataforma que se mue- ve con rapidez constante de 10 m/s; de- termine la rapidez de la barra en el ins- tante en que la plataforma a recorrido R 2 3 a partir de la posición mostrada. v R A) 20 m/s B) 10 3 3 m/s C) 20 3 m/s D) 10 3 m/s E) 8 m/s 4 Física m/sm eposo, de ego D) Se mu B) m/sm/s m/s2 parte del CUV. Si eler 2m/sm/ ; π s; 4 m/smπ 2 m/s; 44 2 10. Si el movimiento vertical de la platafor- ma se debe al movimiento horizontal del pasador A0 que se mueve hacia la izquierda con una rapidez v0. Determi- ne la rapidez de la plataforma para el instante mostrado. (B0 es una articula- ción fija al piso) v0v0 BnBn L/2L/2 L/2L/2L/2L/2 L/2L/2 L/2L/2 L/2L/2 L/2L/2 L/2L/2 Bn –1Bn –1 An –1An –1 AnAn B2B2 B1B1 …… …… B0B0 A0A0 A1A1 A2A2 plataforma A) ( ) cot2 1 20 n v− θ B) ( ) cosn v−1 0 θ C) nv0 2 cot D) ( ) senn v+1 20 θ E) nv0tan Estática 11. El sistema mostrado permanece en equilibrio. Determine la masa de la ba- rra AB. (g=10 m/s2) 3 kg 53º A B A) 4 kg B) 5 kg C) 6 kg D) 7 kg E) 9 kg 12. La barra de 8 kg permanece en repo- so, tal que la reacción sobre la barra en el punto A forma 37º con la vertical. Determine el módulo de la reacción del plano liso sobre la barra en el pun- to B. (g=10 m/s2) BB AA 69º69º A) 10 N B) 20 N C) 30 N D) 40 N E) 50 N 13. Una barra rígida de masa despreciable se mantiene en reposo unido a los bloques lisos A y B de 7,2 kg y 28 kg. Determine la deformación del resorte. (K=450 N/m) 37º37º53º53º BB g=10 m/s2 AA A) 10 cm B) 5 cm C) 10 cm D) 15 cm E) 20 cm 5 Física D) E) 5 Una b N N 2 tica A00000 ot 2 θ θ B C A) 10 N ) 20vvv AAA1111 14. La esfera lisa de 3 kg se encuentra en reposo sobre una cuña de masa M, la cual se encuentra a punto de deslizar. Determine M. μ=1/3 MM 37º37º A) 5 kg B) 8 kg C) 9 kg D) 15 kg E) 12 kg 15. Los rodillos mostrados se encuentran en equilibrio. Determine el módulo de la reacción de la superficie cilíndrica sobre el rodillo A. Considere a los rodillos de igual material. (mA=2,5 kg; g=10 m/s2) O 12R g 4R4R 2R2R AA BB A) 12,25 N B) 20 N C) 24 N D) 15 N E) 15,25 N 16. La gráfica muestra el comportamien- to entre el módulo de la fuerza de ro- zamiento y la fuerza F. Si el ángulo de rozamiento estático es 37º, determine el coeficiente de rozamiento cinético. f(N)f(N) F(N)F(N) FF 6060 4040 A) 0,5 B) 0,4 C) 0,6 D) 0,3 E) 0,7 17. La barra de 6 kg y 60 cm de longitud se encuentra en equilibrio mecánico sobre el aro de 4 kg. Determine a qué distancia del punto O se ubica el centro de gravedad del aro. (g=10 m/s2) RR OO C.G.C.G.30º30º 20 cm A) 10 3 cm B) 15 3 cm C) 20 cm D) 10 cm E) 20 2 cm 6 Física g; sob distan de gr e 6 y 6 ra en equ ra uent el aro cia de rficie Consider al. (m(( A=2 ódulo d ilíndrica a los A. ual materi 17. La D) 0,3 E) 0,7 erm s os mine se e enc g 18. La estructura mostrada se mantiene en equilibrio. Calcule la relación entre los módulos de las reacciones en los punto A y B si F 3 N. Considere que las varillas son de masa despreciable y de igual longitud. F 0,5 N F B AA A) 10 3 B) 8 19 C) 8 5 D) 9 E) 4 7 19. El eje de arco de 3 articulaciones ABC es una parábola con vértice en B. De- termine la dirección de la fuerza de reacción sobre el punto B de la barra AB y dé como respuesta su tangente. Considere la estructura de masa des- preciable. 60 N C B 12 cm12 cm 15 cm15 cm 15 cm15 cm 15 cm 30 cm AA 90 N A) 11 85 B) 11 85 C) 71 85 D) 71 85 E) 7 9 20. El montaje de extracción tiene un cabezal liso CF, dos brazos de agarre ABC y FGH, una barra central roscada JK que ejerce una fuerza vertical de 4800 N sobre el eje vertical KL. Deter- mine la fuerza en Newton (N) que ejer- ce el agarre ABC sobre la pieza. Consi- derar la masa de todos los miembros despreciable. C J EE FF GG 90 mm90 mm90 mm90 mm AA HH BB KK LL piezapieza 60 mm60 mm 140 mm 80 mm 80 mm60 mm A) 360 2400î B) 180 180î C) 2840 100î D) 1000 1000î E) 360 2400î 7 Física sta su a de mas de ae la angente. a de m 60 mm80 mm structu iculacio rtice en B la f 7 s ABC ola con v rección de el punt ce el a derar la desprecia 5 5 Dinámica 21. Para los cuerpos mostrados, indique verdadero (V) o falso (F) según corres- ponda. MM a1 liso figura I a2: constante a2 MM figura II - que, mayor aceleración. esfera, conservando el módulo y la direcciónde a2, disminuye. , se cumple que a2 > a1. A) VVF B) VVV C) VFV D) FVV E) FFV 22. En el instante mostrado se suelta el bloque y cuando el sistema alcanza su rapidez máxima, se rompe la cuerda. Calcule el módulo de la aceleración del bloque en dicho instante. ( g=10 m/s2, M1=4 kg, M2=6 kg) M2 M1 g liso sin deformar A) 0 B) 10 m/s2 C) 6 m/s2 D) 15 m/s2 E) 8 m/s2 23. Si la cuña presenta una aceleración constante de módulo 5 m/s2, calcule el módulo de la aceleración del bloque respecto al piso. ( g=10 m/s2) liso 37º37º A) 4 m/s2 B) 2 7 m/s2 C) 3 5 m/s2 D) 13 m/s2 E) 5 3 m/s2 24. El bloque ingresa a la zona rugosa cuyo coeficiente varía de acuerdo a la expresión k=0,6 – 0,3x. Si luego de cierto tiempo mantiene una rapidez de 2 m/s, calcule la rapidez con la que ingresó a la zona. (g=10 m/s2) x=0x=0 XX zona rugosazona rugosa A) 3 m/s B) 2 m/s C) 4 m/s D) 5 m/s E) 1 m/s 8 Física E) o s VFV FV ) C) D) 13 E) 5 3 /s m/s 5 m/s2 3 m/s2 e mostra el sis disminu 1. dulo y la ye. que VVV A)vandndo . - 25. Para el sistema mostrado, cuando el perno se desprende, presenta una ra- pidez de 13,72 m/s. Calcule la máxima aceleración constante del sistema para que el perno no abandone el interior del coche. ( g=10 m/s2) 3 m 2 m 8 m perno A) 10 m/s2 B) 15 m/s2 C) 6 m/s2 D) 3 m/s2 E) 2 m/s2 26. En el sistema mostrado, se cumple que la tensión en la cuerda (2) es el doble que la tensión en la cuerda (1). Calcule la rapidez angular constante del sistema. (g=10 m/s2, L2=6,25 m) (2) (1) 53º g A) 4 rad/s B) 6 rad/s C) 5 rad/s D) 3 rad/s E) 2 rad/s 27. Para la esfera que realiza un movi- miento circunferencial en un plano vertical, el viento le aplica una fuerza horizontal constante de 30 N. Si al pa- sar por un punto entre P y Q la fuer- za resultante es vertical de 25 N y la tensión, en ese instante, tiene un mó- dulo de 50 N, calcule la rapidez de la esfera en dicho instante. (g=10 m/s2; L =30 cm) O P L Q gviento A) 7 5 m/s B) 2 3 m/s C) 4 m/s D) 7 m/s E) 2 m/s 28. Se muestra un sistema en rotación donde el módulo de la tensión en la cuerda y el módulo de la reacción de la pared del cilindro sobre la esfera son iguales. Calcule la rapidez angular constante del sistema. (g=10 m/s2) g 37º r=0,2 m A) 8 rad/s B) 6 rad/s C) 10 rad/s D) 7 rad/s E) 9 rad/s 9 Física º ule a.el si cu la p son igu cons a un sist módulo de módulo el y el red de ale (2) 5 o, se cum (2) es el da (1). C m/s2 ple que dobla cuerd en la cuer lar consta 25 28. S d ) 7 5 D) 7 m e m / CC) 6 29. Si en el instante en que el bloque pasa por B la fuerza resultante sobre el blo- que es horizontal, calcule su rapidez en dicho punto. (g=10 m/s2) r=2 m k=0,5 g 53º/2 BB AA A) 1 m/s B) 3 m/s C) 2 m/s D) 4 5 3 m/s E) 2 8 3 7 m/s 30. Se muestra la vista superior de una pla- taforma horizontal fija y lisa con una barra de longitud “L” y articulada al eje de rotación de un extremo. Calcule la tensión en el punto medio de la barra homogénea. Considere constante. MM OO A) 6 5 2M L B) 2 5 2M L C) 7 2 2M L D) 3 8 2M L E) 3 2 2M L Trabajo mecánico y energía 31. Un bloque rugoso de 5 kg se encuen- tra en reposo en la posición x=0. De- termine el trabajo neto sobre el bloque desde la posición x=0 hasta x=12 m. La superficie solamente es rugosa desde x=5 m hasta x=10 m y en donde K=0,8. Además, a partir del punto P, la superficie cumple con la ecuación Y’=X’2. Considere que F mantiene su dirección. g=10 m/s2 F=50 NF=50 N PP YY Y 'Y ' 37º x=0x=0 x=5 mx=5 m x=10 mx=10 m X 'X ' XX A) 200 J B) 320 J C) 400 J D) 240 J E) 220 J 32. Un bloque se deja en libertad en el punto A. Si solo se manifiesta la fuerza de roza- miento en el tramo BC, en donde K=0,1, determine a qué distancia del punto B se detiene el bloque. ( g=10 m/s2) CCBB g R A R RR v=0 3R A) 2R B) R C) 3R D) 4R E) 5/2R 10 Física em edio de consta una je lada Calcule la a barra t A) 200 D) 2 x 5 m=xxxxxxxxxxxxx mmmmmmmmmmm===55=5=5 J to m Conside rior de un lisa c vista sup ontal fija y ud “L” y a FFFYYYYY 3 33. El sistema se deja en libertad, estando el resorte sin deformar. Determine la rapidez del bloque A en el instante en que el bloque B está a punto de desli- zar y rotar. Considere que el bloque B es homogéneo. ( g=10 m/s2; mA=2 kg; mB=1,6 kg) K=32 N/m 4 m4 m 2 m2 m BB AA A) 1 m/s B) 2m/s C) 4 m/s D) 5 m/s E) 6m/s 34. En el instante mostrado, se abandona el sistema. Determine el calor disipado debido al rozamiento hasta que el hilo forme 37º con la vertical, si en dicho instante el collarín A presenta una ra- pidez de 0 4 2, m/s. Las masas de A y B son de 1,8 kg cada uno. ( g=10 m/s2; =50 cm) A B g 53º53º A) 1 J B) 0,5 J C) 0,4 J D) 0,7 J E) 0,9 J 35. Una tabla homogénea, rugosa, de 1 m de longitud y 5 kg de masa se desliza por una superficie lisa con rapidez v0. Si el extremo derecho de la tabla al haber recorrido 60 cm sobre la super- ficie rugosa presenta una rapidez de 0 8 7, m/s, calcule v0. El coeficiente de rozamiento cinético entre la tabla y la superficie rugosa es 0,7. rugosoliso v0v0 A) 6 m/s B) 2 7 m/s C) 7 m/s D) 7 m/s E) 14 m/s 36. Una cadena homogénea de 9 kg y 3 m de longitud se suelta en la posición mos- trada. Calcule la energía cinética de la cadena en el instante en que un extre- mo de la cadena llegue al piso. Despre- cie todo rozamiento. (g=10 m/s2) g 0,4 m0,4 m 53º53º 1 m A) 9,12 J B) 8,16 J C) 4,56 J D) 10,15 J E) 12,4 J 11 Física as mas no. (g=10 ilo ho ta un s de A y m E) 6. Una ca de lo m/s m/s d . kg cada do, se a el calor dis sta que e / bandona sipadormine miento ha n la vertic rín A D A) 6 m B) 2 7 m/ C) 7 4 m/s E) C) 4 ) 37. Un bloque de 10 kg pasa por la posi- ción x=0 con una rapidez de 12 m/s. A partir de dicha posición se le ejerce una fuerza cuyos componentes varían con la posición, tal como se muestra. Determine la rapidez máxima del blo- que. ( g=10 m/s2 ) Desprecie todo roza- miento. YY XX X(m) FX(N) x=0x=0 12 m/s 10 25 X(m) FY(N) 20 A) 12 m/s B) 13 m/s C) 14 m/s D) 15 m/s E) 16 m/s 38. Determine la altura h hasta donde lle- gará como máximo el coche del mon- taña rusa, de 200 kg, si es lanzado en B con una rapidez suficiente (mínima) para pasar por el rizo. Considere el ra- dio del rizo de 25 m. ( g=10 m/s2 ) Con- sidere superficies lisas. CC BB AA 35 m h A) 62 m B) 58,5 m C) 47,5 m D) 39 m E) 60 m 39. Luego de soltar el bloque A, determine el calor disipado hasta que el bloque B descienda 160 cm. Los bloques A y B son de 2 kg cada uno. (MN=200 cm) k=0,75 MM AA BB NN 37º37º g A) 14,4 J B) 20,8 J C) 16,4 J D) 18,6 J E) 19,2 J 40. En el gráfico mostrado, el bloque liso está en reposo, los resortes (1) y (3) son de longitud natural de 100 cm y 30 cm, respectivamente; además, el resorte (3) está sin deformar. Si el bloque es desplazado 40 cm hacia la izquierda y se suelta, calcule la máxima energía cinética que adquiere el bloque. Consi- dere que el bloque se mueve horizon- talmente. (K1=130 N/m; K2=100 N/m; K3=200 N/m) (1)(1) (3)(3) (2)(2) 120 cm120 cm 50 cm A) 18,6 J B) 16,4 J C) 20,6 J D) 24,6 J E) 14,6 J 12 Física coc si es lan ciente (mí Cons e-on del m zado en nim es de l respec (3) est co mostrad so, los res gráf repo ngitud n ctivam kg pidez su or el rizo. 5 m. (g s C) 1 E) 16 m X m/s / altura h ha 40. En A) 14,4 J D) 18,6 J Impulso y cantidad de movimiento 41. Una partícula desarrolla un MCU con un periodo T, cuando barre un ángulo de /3 rad, ¿qué módulo tiene el impul- so que experimentó? (Considere M su masa y R el radio de su trayectoria) A) MR T B) MR T2 C) 2 3MR T D) 2 MR T E) MRT 3 42. Se observa a un joven sobre una plata- forma que se traslada con rapidez cons- tante. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. v liso otro extremo, el tablón mantiene su cantidad de movimiento. arriba respecto al tablón, la energía cinética del tablón aumenta. - mo, el tablón disminuye su canti- dad de movimiento. A) VFV B) VVF C) VFF D) FFV E) FVV 43. Sobre un bloque de un kilogramo, que está en reposo sobre el piso, empieza a actuar una fuerza dependiente del tiempo F t � �= +( )20 4 N, t en segundos. Hasta el instante t=10 s, ¿en cuánto cambió su energía mecánica, en KJ? ( g=10 m/s2) A) 21 B) 26,5 C) 31 D) 36,5 E) 46,5 44. El bloque de 2 kg, después de rebotar en la pared, solo recorre 2,5 m. ¿Qué módulo tiene el impulso que experi- menta debido a la pared? ( g=10 m/s2) μ=0,5 20 m/s 30 m A) 20 N · s B) 24 N · s C) 28 N · s D) 30 N · s E) 32 N · s 45. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. Para calcular el impulso de una fuer- za sobre un cuerpo, este necesaria- mente se debe trasladar. puede definir para la materia sus- tancial, es decir, sólidos, líquidos y gaseosos. Si un tráiler choca con una bicicleta, ambos experimentan igual impulso, en módulo, durante el impacto. A) VVV B) VFV C) FFV D) VFF E) VVF 46. Después de cortar el hilo, ¿qué deforma- ción tendrá el resorte cuando la veloci- dad relativa entre los bloques sea nula? (Deformación inicial del resorte x0) lisoMMMM A) x0 2 B) x0 3 C) x0 2 2 D) x0 3 3 E) x0 2 3 13 Física iento blón, la e ume uantie gas Si u debe tr efinir par decir ede d cial, e seosos pecto al t l tablón liso o, el tabl rres Para za sobr mente ) 47. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. no modifican la cantidad de movi- miento de dicho sistema. mecánica de un sistema, también se conserva su cantidad de movi- miento. - dad de movimiento solo se aplica a fenómenos mecánicos. A) VVV B) VVF C) FVF D) VFF E) FFF 48. El bloque de 2 kg es soltado cuando el resorte está sin deformar. ¿Qué módu- lo tiene el impulso en N · s, del resorte sobre el bloque, cuando este ha reco- rrido 20 cm? (g=10 m/s2) K=200 N/mK=200 N/m A) 4 B) 3 C) 2 D) E) /2 49. Si el joven y el niño intercambian de lugar, ¿cuánto se desplazó el tablón homogéneo de masa 2M? M 3M liso L A) L/2 B) L/3 C) L/4 D) L/5 E) L/6 50. La barra rígida y homogénea es des- viada ligeramente y soltada. Cuando ella este por golpear el piso liso, ¿qué diferencia (en m/s) hay entre la rapi- dez de los extremos en dicho instante? (g=10 m/s2) g 30 cm A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 9 14 Física /mN/NN/mmN/m/m (g(( en m/s) extremos ee los m/s2) 00 s, d do este 2) é módu el resorte a reco- g=10 m/ d de La bar viada lig ella este p ifereefo o en 5 rma tado r o cu Física 01 - B 02 - D 03 - B 04 - C 05 - D 06 - C 07 - C 08 - B 09 - D 10 - C 11 - E 12 - E 13 - C 14 - C 15 - B 16 - A 17 - A 18 - B 19 - A 20 - E 21 - E 22 - D 23 - C 24 - C 25 - B 26 - A 27 - E 28 - C 29 - D 30 - D 31 - B 32 - A 33 - E 34 - A 35 - C 36 - B 37 - B 38 - C 39 - E 40 - B 41 - D 42 - D 43 - E 44 - D 45 - C 46 - C 47 - D 48 - C 49 - B 50 - B
Compartir