Download Manual Problemas de Física - Instituto Tecnológico de Apizaco

INSTITUTO TECNOLOGICO DE APIZACO
Ciencias Básicas
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE APIZACO
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS
Manual de problemas para Física ENCB
“Etapa Escrita”
Recopilación:
M. en C. JOSÉ LUIS HERNÁNDEZ GONZÁLEZ
Alum.: ________________________________________________
Apizaco Tlax., Enero/junio 2006
Manual de problemas para Fìsica ENCB “Etapa escrita”
M. en C. José Luis Hernández González 1 / 46
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1.- Un geofísico mide el movimiento de un glaciar y descubre que se está moviendo a razón de 3
ft/año, ¿cuál es la velocidad del glaciar en m/s?
0.29 X 10-8 m/s
2.90 X 10-8 m/s
3.12 X 10-8 m/s
3.12 X 10-7 m/s
2.- Una fuerza de 800 N tiene las componentes FX = 400 N y FZ = -500 N. Calcule los ángulos
directores de la fuerza si se sabe que su componente en el eje “y” es negativa.
θ X = 30º
θ Y = 111.32º
θ Z = 38.68º
θ X = 60º
θ Y = 126.83º
θ Z = 53.16º
θ X = 60º
θ Y = 126.83º
θ Z = 128.68º
θ X = 60º
θ Y = 126.83º
θ Z = 172.81º
3.- Un barco es conducido por dos remolcadores como se muestra en la figura. Determine el valor
de la tensión mínima, así como la dirección en la que se debe aplicar por el remolcador “B” para que
el barco se mueva en la dirección del eje x.
TA = 400 N
B
37°
x
TB
α
α = 37 º ,TB=400 N
α = 53º ,TB=250 N
α = 90º TB = 240 N
α = 180 º TB=120 N
4.- Una tabla de densidad uniforme de longitud L y masa m descansa sobre dos soportes, A y B,
como muestra la figura. Si una persona de masa 2m parte de A y se dirige hacia el extremo C, es
incorrecto afirmar que:
Cuando la persona pasa por el punto medio de la tabla, A y B soportan igual peso.
A medida que la persona se acerca a B, éste soporta mayor peso.
La persona no puede llegar al extremo C de la tabla, porque ésta se voltea antes de
alcanzarlo.
A medida que la persona se acerca a B, A soporta mayor peso.
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5.- Un cuerpo que pesa 490 N está soportado por dos cables como se muestra en la figura.
Determine las tensiones en cada cable.
A
60
B
50
490 N
TA = 335.17 N
TB = 260.72 N
TA = 381.15 N
TB = 248.77 N
TA = 399.45 N
TB = 451.58 N
TA = 980.00 N
TB = 639.64 N
6.- En un cuerpo plano como el que se ilustra, actúan 7 fuerzas. ¿Cuál es el mínimo número de pares
de fuerzas que se pueden formar con ellas?
F2 = 100 cos 30° lb
F1 = 300 lb
F3 = 300 lb
30°
F7 = 100 lb
F4 = 200 cos 30° lb
F6 = 200 sen 30° lb
2 pares
3 pares
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F5 = 250 lb
4 pares
5 pares
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7.- Un sistema fuerza-par es el que se muestra en la figura. Indique cual es la fuerza equivalente.
400 N
A
MA = 1200 N•m
400 N
a)
b) 400 N
3m
3m
A
A
c)
d)
A
A
3m
3m
400 N
400 N
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8.- En la figura siguiente se muestra una viga con densidad uniforme, que pesa 1200 N. La viga
está sostenida a la pared por un pasador liso en uno de sus extremos y en el otro extremo está
tensionada por un cable. Calcular la tensión del cable y las componentes de la reacción en el
A
pasador.
35°
B
AX = - 452.13 N AY = 1200 N BX = 452.13
N
AX = - 796.22 N AY = 1200 NBX = 796.22
N
AX = - 904.26 N AY = 1200 N BX = 904.26
N
AX = - 1592.45 N AY = 1200 N
1592.45 N
BX
=
9.- Un cuerpo tiene una velocidad de 4 m/s en un instante dado; 3 s después tiene una velocidad de
7 m/s, ¿qué aceleración media experimenta el cuerpo?
1.00 m/s2
1.10 m/s2
5.00 m/s2
10.0 m/s2
10.- Una piedra de 1 kg se deja caer desde lo más alto de un edificio. Al mismo tiempo, otra piedra
de 0.5 kg se deja caer desde una ventana ubicada 10 m más abajo. Despreciando la resistencia del
aire, la distancia entre las piedras durante su caída...
Depende de las diferencias de las
masas.
Aumenta.
Disminuye.
Se mantiene en 10 m.
11.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? Una partícula en movimiento curvilíneo puede...
Tener aceleración a 45° de la dirección de su movimiento.
No tener aceleración.
Tener aceleración perpendicular a su movimiento.
Tener aceleración variable.
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12.- ¿Cuál de las siguientes gráficas representa la relación entre una fuerza paralela al plano
horizontal ejercida sobre un bloque y la fuerza de fricción que se presenta entre el bloque y la
superficie?
a)
b)
f
f
Sin Movimiento
En movimiento
En movimiento
P
c)
P
d)
f
f
Sin Movimiento
Sin Movimiento
En movimiento
En movimiento
P
P
13.- Se da una velocidad de 5 m/s a una caja y se deja que se deslice sobre un piso horizontal hasta
detenerse. Si la caja recorre 8 m, ¿cuál es el coeficiente de rozamiento cinético?
0.11
0.16
0.20
0.23
14.- Es la cantidad vectorial que mide el efecto de una fuerza durante el tiempo que actúa sobre el
cuerpo.
Momento
Trabajo
Impulso lineal
Energía cinética
15.- Determinar el valor del potencial eléctrico a una distancia de 15 cm de una carga puntual de
6 µC .
V = 3.2 x 102 v.
V = 4.2 x 104 v.
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V = 3.6 x 105 v.
V = 3.8 x 1010 v.
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16.- Dos bloques, A y B, en contacto entre sí, están en reposo en un plano inclinado como se
muestra en la figura.
A
B
25°
Los diagramas de cuerpo libre correctos son:
WA
fSA
WB 25°
25°
fSB
A
FAB
FNA
WA 25°
FAB
fSA
B
FNB
FAB
fSB
A
FAB
FNA
(a)
WA 25°
fSA
FNA
WB 25°
WA
B
FNB
FNA
WB
25°
fSB
A
B
FNB
FAB
25°
fSA
fSB
FAB
25°
(b)
FAB
A
WB
FAB
(c)
B
FNB
(d)
17.- Dos partículas inicialmente en reposo y a una misma altura resbalan sobre una rampa rectilínea
que forma un ángulo de 40 grados con la horizontal. Si la masa de una partícula es m y la masa de la
otra partícula es M (donde M>m), indicar cuál de las siguientes afirmaciones es falsa (despreciando
la fricción).
La energía potencial que tienen al llegar al suelo (nivel de referencia) es la misma para
ambas partículas.
La velocidad con que llegan al suelo es la misma en ambas.
La energía cinética que tienen al llegar al suelo es la misma en ambas.
Llegan al suelo al mismo tiempo.
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18.- Una carga puntual q1 se sitúa a 3 cm de una carga q, por lo que experimenta una fuerza F1. Si se
sustituye q1 por otra carga puntual q2 cuya magnitud es el doble de q1 y es colocada a 6 cm de q,
experimentando una fuerza F2. ¿ Cual de las siguientes afirmaciones es la correcta?
F1 = ½ F2
F1 = 2/3 F2
F1 = F2
F1 = 2F2
19.- Dos capacitores de 7 pF y 9 pF. Se conectan primero en serie y luego en paralelo. Calcular la
capacitancia equivalente en cada caso
(Ceq.)serie
= 3.93 pF
(Ceq.)paralelo = 16 pF
(Ceq.)serie
=5
pF
(Ceq.)paralelo = 12 pF
(Ceq.)serie
= 12
(Ceq.)paralelo = 5
(Ceq.)serie
= 16 pF
(Ceq.)paralelo = 3.93 pF
pF
pF
20.- Seis pilas AA se conectan en serie con una resistencia de 3Ω . Se sabe que la fem de cada pila
es de 1.5V y su resistencia interna es de 0.06Ω . Calcule la corriente y la diferencia de potencial
entre las terminales internas (a,b) de cada pila.
r
r
r
r
r
r
b
a
ε
ε
ε
ε
ε
ε
R
i = 2.68 A
Vp = 1.34 V
i = 2.68 A
Vp = 1.50 V
i = 3.00 A
Vp = 1.34 V
i = 3.00 A
Vp = 1.50 V
21.- A una carga resistiva de 20 ohms de resistencia eléctrica se le aplica un voltaje de 120 Volts.
Calcule la energía consumida en un tiempo de 8 horas.
5.76 kWh
48.00 kWh
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57.60 kWh
480.00 kWh
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22.- ¿Qué valor tiene el momento de la fuerza en F mostrada en la figura respecto a la barra BC?
MBC = 30.0 kN·m
MBC = -124.0 kN·m
MBC = 24.8 kN·m
MBC = -24.8 kN·m
23.- ¿Cuál de los siguientes objetos tiene el momento lineal más grande?
Un caballo que corre a unas 2 mi/hr
Un elefante que permanece parado
Una bala disparada por un rifle
Un mariscal de campo que corre a máxima
velocidad
24.- Los cables A, B y C ayudan a soportar una columna de una estructura. Las magnitudes de las
fuerzas ejercidas por los cables son iguales: |FA| = |FB| = |FC|. La magnitud de la suma vectorial de
las tres fuerzas es de 200kN. ¿Qué valor tiene |FA|?
72.0 kN
66.7 kN
68.0 kN
69.3 kN
25.- Un capacitor de placas paralelas, de área 0.4 m2 y separación entre placas de 45 mm contiene
tres dieléctricos de constantes 2, 3 y 5 respectivamente. El área y el espesor de los tres dieléctricos
es la misma. Calcule la capacitancia del capacitor.
243.86 pF
228.38 pF
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2360 pF
23.6 pF
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26.- Determine las reacciones en el apoyo A de la viga mostrada, despreciando su peso.
Ax = 6 kN Ay= 12 kN MA = 0
Ax = 0
Ay= 18 kN MA = 0
Ax = 6 kN Ay= 12 kN MA = 32 kN·m
Ax = 6 kN Ay= 18 kN MA = -32 kN·m
27.- Dado el siguiente circuito, calcule la corriente que circula por la batería.
8.46 A
12.09 A
6.04 A
21.16 A
28.- En el siguiente arreglo de conexión de focos todos de 100 Watts, ¿Cuál brilla más?
2
4
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3
1
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29.- Una partícula que penetre perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético
uniforme describirá un movimiento:
Rectilíneo uniformemente acelerado
Rectilíneo uniforme
Vibratorio armónico
Circular
30.- ¿Cuál será el trabajo total realizado por la fuerza mostrada gráficamente en la figura, cuando
actúa en el intervalo 0≤x≤20?
800 J
600 J
400 J
200 J
31.- La ecuación que corresponde a la segunda ley de Newton es
32.- Un ratón corre a lo largo de un túnel recto y angosto. Si su curva velocidad-tiempo es una recta
paralela al eje del tiempo, la aceleración es:
Cero
Constante y distinta de cero
Cuadrática
Variable linealmente
33.- La correa transportadora de una estación automática levanta 500 tons. de mineral hasºta una
altura de 90 ft en una hora. ¿Qué potencia se requiere para su operación en hp?
75 hp
50 hp
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80 hp
30 hp
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34.- Un bloque de 2.0 kg está en una superficie plana donde µs = 0.80 y µk = 0.60. Se le aplica una
fuerza de 13.7 N paralela a la superficie, si el bloque se hallaba inicialmente en reposo
Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 15.7 N
Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 11.8 N
Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 13.7 N
Comenzará a deslizarse con una fuerza neta de 1.9 N
35.- Dos conductores rectos y paralelos de 5 m de longitud se encuentran separados por una
distancia de 40 cm. Calcule la corriente que debe circular por cada alambre para que la fuerza entre
ellos sea de 8x10-7 N.
I = 0.282 A
I = 0.565 A
I = 0.383 A
I = 0.883 A
36.- Una avioneta parte del reposo y alcanza una rapidez de 95 km/h en 7 segundos, para su
despegue ¿Cuál fue su aceleración en km/h2 ?
9.8 x 103
3
48.8 x 10
13.6 x 103
175.9 x 103
37.- Dos sistemas equivalentes de fuerzas y momentos actúan sobre la placa mostrada. Determine la
fuerza F y el par M.
F = 70 lb M = -130 lb·in
F = 70 lb M = 100 lb·in
F = 70 lb M = 190 lb·in
F = 70 lb M = 130 lb·in
38.- Un camión de una tonelada corre a 72 km/h por una curva de 200 m de radio. ¿Cuál debe ser la
fuerza de fricción entre los neumáticos y la carretera para evitar que el camión derrape?
630 N
2000 N
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100 N
200 N
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39.- Encuentre la tensión en cada cuerda.
125 lb
100 lb
250 lb
167 lb
40.- El peso total de la carretilla y su carga es W = 100lb. ¿Qué fuerza F es necesaria para levantar
del suelo el soporte en A?
F = 21.2 lb
F = 26.9 lb
F = 18.2 lb
F = 23.1 lb
41.- Esta ley establece que la fem y la corriente inducida se oponen a la causa que las produce
Ley de Lenz
Ley de Biot y Savart
Ley de inducción de Faraday
Ley de Gauss
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42.- En la siguiente ecuación
donde:
∆P = Diferencia de presiones
ρ = Densidad
v = Velocidad
D = Diámetro
L = Longitud
µ = Viscosidad (kg/(m·s))
las dimensiones de 0.62 son:
No tiene
Longitud / Tiempo
Longitud
Longitud2 / Tiempo2
43.- ¿Cuál de las siguientes premisas es correcta?
Si el campo eléctrico es cero en alguna región del espacio, el potencial eléctrico debe
ser cero también en dicha región del espacio
Si el potencial eléctrico es cero en alguna región del espacio, el campo eléctrico debe
ser también nulo en dicha región
En electrostática, la superficie de un conductor no es una superficie equipotencial
Las líneas de campo eléctrico señalan hacia las regiones de potencial más alto
44.- Un objeto se mantiene inmóvil sobre una mesa lisa. De acuerdo a la segunda ley de newton
para que comience a moverse deberá de:
Disminuir la fricción del cuerpo con la mesa.
Disminuir la fuerza de gravedad.
Aplicarse una fuerza perpendicular al peso.
Vencer la inercia del cuerpo.
45.- El Campo eléctrico entre dos placas paralelas separadas una distancia d , y cargadas
opuestamente se considera:
Nulo
Uniforme
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Máximo en las placas
Variable según la carga
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46.- Una varilla metálica de 40 cm. de longitud se mueve en ángulo recto en un campo
magnético de 50.000 gauss de densidad de flujo con una velocidad de 25 cm/seg. ¿Cuál es la
Fem. inducida en la varilla?
0.75 Volt
0.5 Volt
0.8 Volt
0.25 Volt
47.- La primera ley de Newton se refiere a:
Fuerzas en equilibrio.
Fuerzas de acción y reacción
Fuerzas de atracción.
Fuerzas no equilibradas.
48.- ¿Cuál de las siguientes expresiones es la correcta?
½mvo² + (F×d) = ½mv²
½mv² + (F×d) = ½mvo²
½mvF² + (F1×d) = (F2×d)
½mv² + (F1×d) = ½mvo²
49.- Encuentre el valor de la fuerza vertical que aplicada en A genere el momento M como se
ve en la figura.
290 N
261 N
450 N
320 N
50.- Dos carros de ferrocarril fijamente unidos que viajan a 88 pies/s tienen respectivamente
son de 30,000lb y 40,000 lb de peso. Si se aplica una fuerza de frenado constante de 5000 lb a
cada carro, determine el tiempo requerido para que el tren pare.
19.13 s
17.42 s
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15.27 s
12.54 s
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51.- Determine la resultante de las fuerzas F1 y F2 si
F1 = - 45i – 71j + 53 k Newton
F2 = 105i – 210j – 84k Newton
289 N ; Θx=78° ; Θ y=13.51° ; Θz=96°
289 N ; Θx=78° ; Θ y=13.51° ; Θz=84°
289 N ; Θx=78° ; Θ y=166.5° ; Θz=96°
289 N ; Θx=78° ; Θ y=166.5° ; Θz=84°
52.- Una polea motriz "A" transmite la potencia por medio de bandas y poleas, si la motriz gira
a razón de 60 rad/s, determine cómo es la velocidad angular de "C" con relación a "B"
2ωB=ωC
no existe relación
ωA=ωB=ωC
ωB=2ωC
53.- Para que una fuerza que actúa sobre un cuerpo realice trabajo se requiere que:
Sea paralela a la distancia que recorre.
Forme un ángulo con la distancia recorrida.
Se mueva en línea recta.
Sea perpendicular a la distancia que recorre.
54.- Cual debe ser el diámetro d de un conductor de cobre de longitud l, si se va a obtener de
una barra cuadrada de lado y longitud l.
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55.- Para que la resultante de un sistema de fuerzas que actúa sobre un cuerpo sea igual a cero,
es suficiente con que ________________
Parta del reposo con aceleración constante.
Se desplace en línea recta.
Se mueva a velocidad constante.
Se mueva con aceleración constante
56.- Se unen cuatro conductores iguales, cada uno con resistencia r formando un cuadrado. Si
se conectan a un circuito por dos vértices no consecutivos, su resistencia equivalente es:
2r
½r
½(3r)
r
57.- El diagrama de cuerpo libre de un cuerpo sobre un plano con fricción que se mueve hacia
la derecha es:
4)
3)
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2)
1)
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58.- Determine el valor del peso W del cilindro suspendido por dos cables si TCB = 100lb
300 lb
87 lb
120 lb
78 lb
59.- Es el retraso de la magnetización respecto a la Intensidad Magnética
Saturación
Retentividad
Histéresis
Permeabililidad
60.- Un automóvil viaja 800 pies en 18 s, éste presenta una aceleración de 2 pies/s². Determine
la distancia después de un tiempo de 9 s
x=256 pies
x=436 pies
x=128 pies
x=319 pies
61.- La rigidez dieléctrica es el valor máximo del_____________ que puede soportar sin
dañarse.
Potencial
Campo
Capacitor
Gradiente
62.- La fuerza de repulsión entre dos cargas puntuales separadas una distancia r es de 12 N.
¿Cómo debe variar su separación si la fuerza es de 24 N?
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63.- De las siguientes opciones ¿cuál corresponde al diagrama de cuerpo libre de la figura
mostrada?
1)
4)
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3)
2)
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64.- Si el voltaje en R1 es V, en R2 será
65.- Una piedra de 5 lb de peso es soltada de una altura h y pega en la tierra con una velocidad
de 90 pies/s. determinar la altura a la cual fue soltada.
145.83 pies
138.40 pies
170.22 pies
125.76 pies
66.- Si un automóvil se desplaza a una velocidad constante de 75 mi/h, ¿cuál es su velocidad
expresada en m/s?
20.8
33.5
67.0
167.8
67.- Un vector tiene una componente de 10 m en el eje X positivo, una componente de 10 m en el
eje Y negativo y una componente de 5 m en el eje Z negativo. La magnitud de este vector es:
5.0 m
13.2 m
15.0 m
25.0 m
68.- Una fuerza de magnitud de 500 N tiene los ángulos directores de θX = 1150, θY = 370. Calcule
las componentes FX, FY y FZ si se sabe que esta última es negativa.
FX = -211.3 N, FY = 399.3 N, FZ = -214.2 N
FX = 211.3 N, FY = 399.3 N, FZ = -214.2 N
FX = -211.3 N, FY = 399.3 N, FZ = -441.4 N
FX = 453.1 N, FY = 300.9 N, FZ = -234.7 N
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69.- Un cuerpo de 20 Kg está sostenido por medio de dos cables como se muestra en la figura. Las
tensiones en los cables son:
4m
2m
A
1m
B
20 Kg
TA=TB=10.0 N
TA=TB=22.3 N
TA=TB=219.0N
TA=TB=438.0N
70.- Una viga cuyo peso es despreciable, soporta las cargas que se indican en la figura. Determine la
magnitud de las reacciones en los apoyos “A” y “B”.
7m
7m
5m
340 N
125 N
200 N
180 N
B
A
17 m
4m
AY = 307.0 N, BX = 0, BY = 538.0 N
AY = 422.5 N, BX = 0, BY = 422.5 N
AY = 479.0 N, BX = 0, BY = 366.0 N
AY = 538.0 N, BX = 0, BY = 307.0 N
71.- Un cañón que se encuentra en un terreno horizontal, dispara una bala con un ángulo de 300
sobre la horizontal con una velocidad de salida de 980 m/s. Despreciando la resistencia del aire,
¿qué distancia horizontal viajará el proyectil antes de impactarse en el suelo?
8 487 m
42 435 m
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84 870 m
98 000 m
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72.- De las siguientes situaciones, ¿cuál de ellas es imposible que se presente?
Un cuerpo se mueve con velocidad hacia el Este y experimenta una aceleración hacia
el Oeste.
Un cuerpo tiene momentáneamente una velocidad igual a cero y una aceleración
diferente de cero.
Un cuerpo se mueve con aceleración constante y velocidad variable.
Un cuerpo se mueve con velocidad constante y aceleración variable.
73.- El principio de transmisibilidad establece que:
Las fuerzas de acción y reacción de dos cuerpos en contacto, tienen la misma magnitud, la
misma dirección y sentidos opuestos.
Dos fuerzas de la misma magnitud, misma dirección y sentido opuesto, al sumarse dan cero.
Una fuerza aplicada en un punto de un cuerpo rígido puede ser reemplazada por otra fuerza
aplicada en otro punto del mismo cuerpo rígido, siempre y cuando ambas fuerzas tengan la
misma magnitud, misma dirección y el mismo sentido.
La resultante de dos fuerzas concurrentes se determina por la ley del paralelogramo.
74.- El par de fuerzas mostrado en la figura
400 N
3m
400 N
es equivalente a :
a)
600 N
b)
150 N
2m
8m
150 N
600 N
500 N
c)
d)
2m
300 N
300 N
4m
500 N
Manual de problemas para Fìsica ENCB “Etapa escrita”
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Ciencias Básicas
75.- La viga mostrada en la figura está en una condición :
F2
F1
B
A
Parcialmente restringida.
Completamente restringida.
Estáticamente indeterminada.
Desequilibrada totalmente.
76.- Durante un pequeño intervalo de tiempo, la posición de un auto está dada por la ecuación X(t) =
27t – 4t3 , en donde X está dada en metros y t en segundos. Para t = 1 s, la aceleración del auto es:
-24 m/s2
-12 m/s2
4 m/s2
27 m/s2
77.- Una pelota de 150 gramos sujeta en el extremo de una cuerda gira uniformemente en un círculo
horizontal de 60 cm de radio. La pelota efectúa 2 revoluciones por segundo. ¿Cuál es el valor de su
aceleración centrípeta?
12.5 m/s2
23.7 m/s2
94.8 m/s2
379.2 m/s2
78.- Un ladrillo se desliza sobre una superficie horizontal con una velocidad constante. Para
incrementar la fuerza de fricción entre éste y la superficie horizontal se debe :
Colocar un segundo ladrillo sobre el primero.
Disminuir la superficie del área de contacto.
Aumentar la superficie del área de contacto.
Disminuir la masa del ladrillo.
79.- Un automóvil que viaja a 60 Km/h puede frenar y detenerse en una distancia de 20 m. Si el
automóvil viaja a 120 Km/h, ¿cuál será la distancia en que se detiene? Considere que la fuerza
máxima de frenado es independiente de su velocidad.
20 m
40 m
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60 m
80 m
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Ciencias Básicas
80.- Un bloque de masa m se mueve hacia la derecha con velocidad v y choca elásticamente con un
bloque de masa M que se mueve en sentido contrario con la misma velocidad v. Si M es mucho
mayor que m, el cambio en la energía cinética del bloque de masa m es :
2mv2
cero
3mv2
4mv2
81.- Dos pequeños objetos cargados eléctricamente se rechazan uno a otro con una fuerza de
magnitud F cuando están separados una distancia d. Si la carga de cada objeto se reduce a una cuarta
parte de su valor original y la distancia que los separa se reduce a la mitad, la magnitud de la nueva
fuerza de repulsión será, en función de la magnitud original:
F/16
F/8
F/4
F/2
82.- Cinco cargas eléctricas están colocadas como se muestra en la figura. Indique el diagrama que
corresponde a las fuerzas electrostáticas correctas que actúan sobre q5.
-q
+q
+q
-q
q5 = + q
a)
b)
q5
q5
c)
d)
q5
q5
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Ciencias Básicas
83.- Cuatro cargas puntuales están colocadas en las esquinas de un cuadrado que tiene 30 cm de
lado. Calcular el potencial en el centro del cuadrado si cada una de las cargas tiene + 2 µC.
2.40 x 105 V
cero.
3.15 x 105 V
3.40 x 105 V
84.- Calcular el valor de intensidad de corriente eléctrica que circula por el siguiente circuito.
3
V
3
3V
500 Ω
cero
6 mA
12 mA
18 mA
85.- Tres resistencias están conectadas como se muestra en la figura y se mantiene una diferencia de
potencial de 18 volts entre los puntos a y b. La corriente que suministra la batería es :
a
18 V
3Ω
9Ω
6Ω
b
91 mA
1A
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11 A
18 A
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86.- Un alambre de 3.00 m de largo y 0.450 mm2 de área de sección transversal tiene una resistencia
de 41 Ω a 20 0C. Si su resistencia aumenta a 41.4 Ω a 29.0 0C, ¿Cuál es el coeficiente de
temperatura de la resistividad de este material?
0.33 x 10-3 1/0C
1.08 x 10-3 1/0C
34.70 x 10-3 1/0C
112.00 x 10-3 1/0C
87.- Lo que hace posible la generación de energía eléctrica por medio del magnetismo es:
Campo magnético, corriente eléctrica y masa.
Campo magnético, conductores y velocidad.
Campo eléctrico, velocidad y masa.
Masa, volumen y velocidad.
88.- Una carga eléctrica positiva viaja con una velocidad v en una región en donde existe un
campo magnético B y experimenta una fuerza F. Indique cuál de los diagramas representa a los tres
vectores con sentidos correctos.
a)
b)
B
v
v
B
F
F
c)
d)
F
B
v
B
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v
F
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Ciencias Básicas
89.- Una varilla de cobre delgada de 1.0 m de largo tiene una masa de 50 gramos. ¿Cuál es la
corriente mínima en la varilla que le permita “flotar” en un campo magnético de 0.1 T?
1.2 A
2.5 A
4.9 A
9.8 A
90.- Un solenoide de 40 cm de perímetro tiene un área en su sección transversal de 8 cm2 y fue
devanado con 300 vueltas de alambre que lleva una corriente de 1.2 A. La permeabilidad relativa de
su núcleo de hierro es de 600. Calcúlese la inducción magnética (B) en el interior.
1.13 mT
68.00 mT
113.00 mT
680.00 mT
91.- Aplicando análisis dimensional, determine la ecuación correcta del momento respecto al origen
en la siguiente figura.
W = Fuerza Total de la carga triangular
L = Longitud
92.- ¿En qué condición aceleraría su automóvil hacia el frente pisando el freno y no el acelerador?
De subida.
De bajada.
En reversa.
En una curva
93.- Un automóvil se mueve en forma horizontal sobre una curva circular de 1500 pies de radio a
una velocidad de 70 millas/hora. Determine su aceleración normal.
3.045 ft/s2
6.387 ft/s2
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7.020 ft/s2
9.070 ft/s2
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Ciencias Básicas
94.- Para el siguiente diagrama, ¿cuáles son los valores de los ángulos
fuerzas en los cables AC y BC sean iguales al peso del objeto?
y
de manera que las
95.- Hallar las componentes de la fuerza de 600 N que ejerce el cable AB sobre la pluma OB.
Fx = - 200.8 N
Fy = + 264.4 N
Fz = - 488.8 N
Fx = - 190.8 N
Fy = + 254.4 N
Fz = - 508.8 N
Fx = + 190.8 N
Fy = - 254.4 N
Fz = + 508.8 N
Fx = + 254.4 N
Fy = - 508.8 N
Fz = - 190.8 N
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Ciencias Básicas
96.- Se aplican las 3 fuerzas mostradas a una partícula. Identifique la posible resultante del sistema.
1)
2)
3)
4)
97.- Se tienen tres cargas eléctricas A, B y C. Las cargas A y B se atraen entre sí, las cargas B y C
también se atraen una a la otra. ¿Cuál es el efecto entre las cargas A y C?
Se atraen.
Se repelen.
No hay efecto entre ellas.
Afecta significativamente la fuerza gravitacional.
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98.- Una pirámide cuadrada cuya base tiene de lado 7 m y de altura 4 m se coloca en un campo
eléctrico vertical de 65 N/C. ¿Cuál es el flujo eléctrico total a través de las cuatro superficies
laterales de la pirámide?
3185 Nm2/C
4832.1 Nm2/C
6379.0 Nm2/C
7280.0 Nm2/C
99.- Determinar el momento de la fuerza de 400 N respecto al punto O, si está aplicada como se
muestra en la figura.
100.- Una partícula se desplaza en línea recta. Después de haber iniciado el movimiento, su
velocidad es negativa y su aceleración es también negativa. ¿Cuál de las siguientes gráficas describe
su movimiento?
1)
2)
3)
4)
101.- Una caja que pesa 20 N está sobre una superficie horizontal. Si los coeficientes de rozamiento
y
y la caja es jalada por una fuerza horizontal de 50 N, determine la aceleración
son
de la caja.
2.10 m/s2.
2.20 m/s2.
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20.58 m/s2.
21.56 m/s2
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Ciencias Básicas
102.- De los sistemas mostrados, ¿cuál no es equivalente a los demás?
1)
2)
3)
4)
103.- Por un alambre de cobre de 2.54 mm de diámetro circula una corriente de 0.5 A. Calcule la
velocidad de deriva, suponiendo que la concentración de electrones libres es de 8 x 1028
electrones/m3.
1.92 x 10-6 m/s
6.16 x 10-6 m/s
7.71 x 10-6 m/s
24.22 x 10-6 m/s
104.- Un electrón que viaja a 3.9 x 105 m/s experimenta una fuerza máxima en un campo
magnético cuando se mueve hacia el oeste. La fuerza apunta hacia afuera y en forma
perpendicular a la hoja de papel y su magnitud es de 8.2 x 10-13 N. ¿Cuál es la magnitud y
sentido del campo magnético?
1.34 T hacia el norte.
1.34 T hacia el sur.
13.14 T hacia el norte
13.14 T hacia el sur.
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105.- ¿Cuál es el diagrama de cuerpo libre que corresponde a la siguiente figura?
2)
1)
3)
4)
106.- Determinar la aceleración de una partícula a los 6 segundos, sabiendo que su movimiento está
definido por la ecuación x=9t3-108t2-216t+8, donde x está dado en metros y t en segundos.
108 m/s
2
324 m/s2
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540 m/s2
d. 972 m/s2
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107.- Una persona utiliza una carretilla de 8 kg para transportar tres bultos de cemento de 50 kg cada
uno. ¿Cuánta fuerza deberá de ejercer sobre cada brazo de la carretilla? (El peso de la carretilla se
considera concentrado en G y el de los bultos en H.)
220.50 N
226.38 N
441.00 N
452.76 N
108.- Un furgón de ferrocarril de 40 toneladas cortas desciende sobre un plano con un ángulo de 2º
con la horizontal a una velocidad de 4 ft/s, la resistencia del rodamiento es de 15 lb / tonelada; si la
fuerza P de 4000 libras es aplicada como se muestra, determínese el tiempo requerido para llevarlo
al reposo. (Nota: 1 tonelada corta = 2000 lb)
3.82 s
5.49 s
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7.36 s
9.45 s
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109.- Dos bloques están soportados mediante un juego de poleas como se ilustra en la figura.
Determine la rapidez del bloque A si el bloque B tiene una rapidez hacia arriba de 3 m/s.
1.5 m/s
6.0 m/s
9.0 m/s
12.0 m/s
110.- Se tiene un circuito eléctrico como se muestra en la figura; este circuito está constituido por un
interruptor mecánico, un condensador y una batería. La función del sistema mecánico es la de abrir y
cerrar los contactos del interruptor. ¿Cuál es la función del condensador?
Evita que la batería se dañe.
Proporciona más energía eléctrica al sistema.
Es un auxiliar del interruptor.
Evita el arqueo cuando el interruptor está abierto.
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111.- Una avioneta vuela en forma horizontal a la velocidad y altura mostrados. De la avioneta se
deja caer una caja que llega hasta el punto B. Determine el ángulo .
4.94o
6.97o
8.91o
11.40o
112.- Un motor es alimentado por 120 V. Produce 2.75 HP de potencia mecánica. Si este motor
tiene una eficiencia de 90 % al convertir la energía eléctrica en mecánica, encuentre la corriente que
consume el motor.
17 A
18 A
19 A
20 A.
113.- Calcular la resistencia equivalente del siguiente circuito.
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114.- Un solenoide de 2.5 cm de diámetro y 30 cm de longitud tiene 300 vueltas y lleva una
intensidad de corriente de 12 A. Calcule el flujo magnético a través de la superficie de un disco de 5
cm de radio que está colocado de forma perpendicular y centrado al eje del solenoide como se
muestra en la figura.
115.- Para el circuito que se muestra. Hállense I 1 , I 2 , I 3 , y la carga en el condensador.
I 1 = -2A, I 2 = 4A,
I 3 = 2A, Q=1 × 10 −6 C
I 1 = 2A, I 2 = -4A, I 3 = 2A, Q=1 × 10 5 C
I 1 = 2A, I 2 = 4A,
I 3 = 2A, Q=1 × 10 −5 C
I 1 =-2A, I 2 = -4A,
I 3 =-2A, Q=1 × 10 6 C
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116.- En la figura se muestran ocho alambres que atraviesan perpendicularmente a la página. El
alambre denotado por el entero k (k =1,2,...,8) transporta una corriente ki 0 . Aquellos alambres con
k impar transportan corrientes que salen de la página; en aquellos con k par la corriente circula
r r
penetrando la página. Calcular ∫ B ⋅ dl a lo largo de la trayectoria cerrada mostrada y en la dirección
indicada por la flecha sobre la trayectoria.
36 µ 0 i 0
10 µ 0 i 0
-18 µ 0 i 0
-10 µ 0 i 0
r
117.- Un campo eléctrico uniforme dado por E = aiˆ (N/C) intersecta una superficie rectangular
como se muestra en la figura. Calcule el flujo eléctrico a través de dicha superficie.
Φe =
πhac
2
Φe =
πDab
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2
Φ e = abc
Φe =
abc
2
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Ciencias Básicas
118.- Una línea telefónica tiene una resistencia característica de 600 Ω . Si la ganancia en dbm´s es
la relación que existe entre la potencia ( P1 ) de 100 mW y la potencia real de salida del DCC
(dispositivo de comunicación P2 ) graficada en una escala logarítmica de acuerdo a la siguiente
relación matemática.
P
Ganancia= 10 log 2
P1
Encuentre la corriente de operación del DCC cuando la transmisión tiene una ganancia de 3dbm.
1.820 mA
18.25 mA
3.33 mA
0.33 mA
119.- Un tostador eléctrico está marcado como 900 W/120V. ¿Cuánta corriente consume el
tostador? ¿Cuál es el costo diario de operación si el Kilowatt-hora cuesta $0.40 y se trabaja 3 horas
diarias.?
I= 3.75 amp; $1.08
I= 7.50 amp; $1.08
I= 3.75 amp; $2.16
I= 7.50 amp; $1.20
Considere un número infinito de cargas idénticas, (cada una con carga q) colocadas a lo largo del eje
(x), a distancias a, 2a, 3a, 4a,. del origen. ¿Cuál es la magnitud del campo eléctrico en el origen
debido a esta distribución?
1
1
1
π2
Sugerencia: aproveche el hecho de que: 1 + 2 + 2 + 2 + ... =
6
2
3
4
kqπ 2
î
Ep =
6a 2
Ep =
kqπ
î
24ε 0 a 2
Ep =
kq
î
4πε 0 a 2
Ep =
kq
î
12πε 0 a 2
120.- En el siguiente arreglo se observa un campo resultante E R provocado por dos cargas q1 y q 2
colocados en los vértices inferiores del triángulo. Señala la naturaleza de las cargas que lo originan.
q1 = q 2 , siendo ambas positivas.
Ambas son de igual magnitud pero q 2 es negativa.
Ambas son de igual magnitud y negativas.
Ambas son de igual magnitud solo que q1 es negativa.
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121.- Al probar cargas explosivas en el espacio, un astronauta deja allí una bomba que más tarde se
detonara a control remoto. La bomba estalla produciendo muchos fragmentos que se dispersan en
varias direcciones. ¿Cuál es la cantidad de movimiento (momentum) total de los fragmentos?
Infinito.
Igual al momentum del astronauta.
1
; donde n es el número de fragmentos.
n
cero.
122.- Una pelota se deja caer desde el techo de un edificio de 256 pies de altura. La altura de la
15t 1 / 3
pelota está definida por la función h = −
+ 256 , donde h denota la altura en pies y t el
4
tiempo en segundos. ¿Cuál es la velocidad promedio durante el intervalo 2.5 ≤ t ≤ 3 ?
0.3205 pies/s
0.6411 pies/s
0.6378 pies/s
0.9616 pies/s
123.- Dos pelotas se tiran horizontalmente desde un edificio al mismo tiempo, la pelota A se tira con
una velocidad Vo y la pelota B con una velocidad Vo/2 ¿Cuál de las dos pelotas golpea primero el
piso?
La pelota A.
La pelota B.
Ambas llegan al mismo tiempo.
No se puede saber si no se conoce la altura
del edificio.
124.- Al observar un objeto que sigue una trayectoria parabólica, en el punto de máxima altura,
podemos asegurar que:
La velocidad es cero, pero la aceleración no es cero.
La velocidad no es cero, pero la aceleración es cero.
La rapidez es mayor que en el punto inicial, pero la aceleración es menor.
La velocidad y la aceleración son perpendiculares entre sí.
125.- Un ciclista cuya masa es de 65 kg, pasea en una bicicleta de 14 kg, sobre un camino plano
donde es preciso contrarrestar una fuerza de fricción de 30 N.
¿Con qué potencia debe pedalear para mantener una velocidad constante de 25 Km/h?
210 w
2225 w
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2475 w
2200 w
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126.- Se deja caer un objeto desde el reposo a una altura de 200 m ¿A qué altura durante su caída, la
energía cinética del objeto será el doble de su energía potencial?
100 m
67 m
75 m
50 m
127.- Si la tierra se contrajera a la mitad de su tamaño actual y perdiera la mitad de su masa ¿Cómo
afectaría esto a la aceleración debida a la gravedad?
g’= 1/2g = 4.9 m/ s 2
g’=
g = 9.8 m/ s 2
g’= 2g = 19.6 m/ s 2
g’= 4g = 39.2 m/ s 2
128.- Un protón acelera desde el reposo en un campo eléctrico de 640 N/C. ¿Cuál es su energía
cinética luego de recorrer 11.74 m?
1.20 x 10 −19 J
−15
1.20 x 10
J
9.20 x 10 −27 J
2.40 x 10 −15 J
129.- El bloque mostrado en la figura está en reposo ¿cuál de los vectores fuerza que se ven
actuando sobre él es (ó son) incorrectos? Toma en cuenta que T es mayor que la componente de W
sobre el plano inclinado
WyT
NyW
NyF
NyT
130.- Si se tiene una fuerza de 25 N con un ángulo de 120° respecto al semieje X positivo, ¿Cúales
serán sus componentes sobre los ejes X y Y?
Fx = -12.50 N;
Fy = 21.65 N
Fx = 12.50 N;
Fy = -21.65 N
Fx = -21.65 N;
Fy = 12.50 N
Fx = -12.50 N;
Fy = -21.65 N
1.5240
15.2400
131.- Convertir 5 ft a decámetros.
0.0152
0.1524
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132.- Determina la tensión en el cable AC, si el sistema se encuentra en equilibrio.
1414 lb
1000 lb
707 lb
500 lb
133.- Sobre una pista ranurada se coloca una esfera. Como muestra la figura. Indica el tipo de
equilibrio en los puntos A,B,C,D.
A y C estable, B inestable, D indistinto
A y C inestable, B estable, D indistinto
A y C indistinto, B inestable, D estable
A y C indistinto,B estable, D inestable
134.- Una caja esta situada en un plano horizontal. Encuentre el coeficiente de rozamiento µ si la
fuerza de rozamiento f que se opone al movimiento de la caja es de 540N. La caja se empuja hacia
abajo con un ángulo de 30° con respecto a la horizontal y una fuerza de 800 N; siendo el peso de
500 N.
0.50
0.60
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0.40
0.65
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135.- ¿Cuál es el valor y sentido de la reacción en el apoyo B? (Considere que el valor de F es
diferente de cero y que el sistema está en equilibrio).
3F hacia arriba
3F hacia abajo
2F hacia la izquierda
2F hacia la derecha
136.- Suponga que W 1 , θ 1 , θ 2 en el diagrama siguiente tienen valores arbitrarios. Halle el valor de
W 2 necesario para mantener el sistema en equilibrio
w 2 = w 1senθ 2 / senθ1
w2 = w1 senθ 1 / senθ 2
w2 = w1 cosθ 2 / cosθ 1
w2 = w1 cosθ 1 / cosθ 2
137.- La resultante de dos fuerzas en el espacio:
es igual a la suma de sus magnitudes.
pasa exáctamente a la mitad del ángulo entre ellas.
se encuentra en el mismo plano que contiene a las fuerzas.
produce un efecto contrario a ellas.
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138.- El collar A puede deslizarse libremente en la barra horizontal lisa. Determinar la magnitud de
la fuerza P necesaria para mantener el equilibrio.
9 lb
12 lb
18 lb
24 lb
139.- Determinar las magnitudes de las fuerzas F1, F2 y F3, necesarias para el equilibrio.
150 lbf
Z
F2
F
135°
45°
30°
60°
Y
60°
F1
X
F1 = 183.71 Lb;
F2 = 235.97 Lb;
F3 = 144.89 Lb
F1 = 235.97 Lb;
F2 = 144.89 Lb;
F3 = 183.71 Lb
F1 = 183.71 Lb;
F2 = 144.89 Lb;
F3 = 235.97 Lb
F1 = 235.97 Lb;
F2 = 235.97 Lb;
F3 = 144.89 Lb
140.- Si un televisor de 30 W se usa durante un periodo de 4 horas, ¿Cuánta energía consume?
120 J
432 J
120 kJ
432 kJ
141.- La velocidad de un trineo es v = 10 t en ft/ s, si para t = 2 s, su posición es
posición cuando t = 10 s?
200 ft
345 ft
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505 ft
s = 25 ft. ¿Cúal es su
1500 ft
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Ciencias Básicas
142.- Compare la magnitud de los momentos respecto a los puntos A y B, del sistema mostrado.
0.25 m
0.25 m
B
20 N
10 N
10 N
A
MA > MB
0.2 m
20 N
MA = MB
MA < MB
MA = MB = 0
143.- Si el cuerpo Q tiene una masa de 1000 kg ¿En cuál intervalo se encuentra la magnitud de la
reacción del rodamiento A?
1m
30°
B
0.5 m
C
A
30°
0 kN a 4 kN
4 kN a 8 kN
Q
8 kN a12 kN
12 kN a16 kN
144.- La grafica de la magnitud de la aceleración en función de la magnitud de la fuerza aplicada a un cuerpo
que se desliza sobre una superficie horizontal sin fricción es:
a
a
F
a
a
F
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F
F
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Ciencias Básicas
145.- La cabeza de una serpiente de cascabel puede acelerar a razón de 25 m/ s2 al atacar a su víctima. Si un
automóvil lo hiciera también, ¿Cuánto tiempo le tomaría llegar a una velocidad de 100 km/ hr, desde el
reposo?
0.55 s
1.10 s
2.45 s
8.05 s
146.- Una avioneta que se utiliza para el combate de incendios transporta 5000 litros de agua y viaja
a una velocidad de 220 km/ hr a una altura de 100 m. ¿a qué distancia horizontal de su objetivo debe
soltar el agua para hacer blanco? ( se desprecia la fricción del viento)
100 m
200 m
220 m
276 m
147.- Un bloque de 2.0 kg se deja caer desde 55 m de altura de la torre inclinada de Pisa y toca el
suelo con una velocidad de 29 m/ s, ¿Cuál es la fuerza promedio de la resistencia del aire para este
caso?
2.6 N
3.4 N
4.3 N
4.8 N
148.- ¿Cuál es la fuerza de repulsión en kN entre una carga de 10 µC y otra de
encuentran separadas 0.2 pulgadas?
1.125
17.430
1125.000
5 µC que se
17434.000
149.- Un deuterón (un protón y un neutrón) se aceleran desde el reposo hasta una rapidez de 3.2 X
10 6 m/ s, entre dos puntos que se encuentran a una diferencia de potencial. ¿Qué rapidez adquirirá
una partícula α (dos protones y dos neutrones) si se acelera desde el reposo entre los mismos
puntos?
1.6 X 10 6 m/ s
3.2 X 10 6 m/ s
6.4 X 10 6 m/ s
12.8 X 10 6 m/ s
150.- Dos capacitores están conectados en serie, uno de 1200 µF y el otro de capacidad 3 veces
menor que el primero; ¿Cuál es su capacidad equivalente?
300 µF
900 µF
1600 µF
4800 µF
151.- El siguiente enunciado: “EL CAMPO ORIGINADO POR LA CORRIENTE INDUCIDA ES
DE POLARIDAD TAL QUE SE OPONE A LA DEL CAMPO DEL IMÁN PERMANENTE”
corresponde a Ley de:
Ampere
Faraday
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Lenz
Gauss
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152.- Una corriente de 20 A circula por un alambre recto calibre 18. ¿A qué distancia del eje del
alambre el campo magnético vale 1.7 X 10 –3 T ?
2.35 mm
23.5 mm
2.35 m
23.5 m
153.- Calcular la corriente que circula por la resistencia de 2 Ω.
1Ω
3Ω
1Ω
2Ω
20 V
20 V
2.85 A
3.76 A
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6.24 A
8.72 A
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