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SEMINARIO DE FÍSICA No 1
5)
Prof: Orlando Ramírez
1)
velocidad inicial C i m/s (donde C es
un número entero positivo). Si durante
los (2C) segundos siguientes su
Determine la dimensión de h, si h
satisface:
h
 x5 I 2
D2
e D / A
velocidad media es (2C) i m/s, señale
la veracidad (V) o falsedad (F) de las
siguientes proposiciones:
I. La aceleración media del móvil es 1
Donde:
: Densidad
x: Posición
I: Intensidad de corriente eléctrica
A: Carga eléctrica
D: constante dimensional
A) ML-2T2
B) M-1LT-2 C) ML2T-2
-1
2
2
D) M L T
E) MLT
2)
i m/s2.
II. La distancia (en m) recorrida en el
tiempo señalado es 4 C2.
III. El tiempo (en s) empleado para que
el móvil alcance una velocidad de
(2C) i m/s es igual a C.
A) VVV
B) VFV
C) FFV
D) FFF
E) VFF
Se tiene un vector A de módulo A, de
manera que si sólo duplicamos la
componente z de este vector
genera un nuevo vector
A se
B . Si el
6)
B es 2 A, entonces la
componente z de A es:
A) A 2 / 2
B) A / 3 C) A 3 / 3
módulo de
D)
3)
A 3/6
E)
Un móvil posee movimiento rectilíneo
uniformemente variado. En t = 0 se
encuentra en x = 0 m, siendo su
Un habitante del planeta "Bongo" tiró
una flecha horizontalmente y obtuvo los
siguientes gráficos (x es la distancia
horizontal e y la distancia vertical).
¿Cuál es el valor de g en el planeta
Bongo?
y(m)
X(m )
A/ 2
6
4
3
En la figura se muestran los vectores
3
P , Q , R y S . El polígono LMNO es
2
un paralelogramo, entonces el valor de
1
( Q . S + R . P ) es:
M
P
1
N
Q
S
6
7)
R
L
A) 44
D) 74
4)
3
3
B) 54
E) 84
2
A) 1
D) 4
O
C) 64
Determinar la ley de movimiento de
una partícula que se mueve con una
aceleración constante si en el instante t
= 2 s se encuentra en la posición x =
12 m y en el instante t = 4 s se
encuentra en la posición x = 40 m y su
velocidad es de 17 m/s.
A) x = -4 + 5t + 1,5 t2
B) x = 4 - 5t + 1,2 t2
C) x = -4 - 7t + 1,2 t2
D) x = 3 + 5t + 1,1 t2
E) x = -2 + 3t + 1,1 t2
3
4
t(s )
B) 2
E) 5
1
2
3
X(m )
C) 3
La parábola de la figura muestra la
dependencia del ángulo  con el tiempo
t para una partícula que realiza un
movimiento circular uniformemente
variado. Halle el cociente entre los
módulos
de
las
aceleraciones
centrípeta y tangencial (ac / at). en el
instante t = 4s.
(rad)

2

6
3
A) /27
D) 6/27
8)
B) 2/27
E) 8/27
t(s)
C) 4/27
Se lanza un proyectil desde el suelo
con un ángulo de inclinación de 37º. Si
en el punto más alto de su trayectoria
su rapidez es de 20 m/s, determine la
velocidad (en m/s) en el punto P.
(g = 10 m/s2)
Y
debe aplicar al bloque para que suba
con velocidad constante? (g = 9,8 m/s2)
F
20 m/s
500 N
P
37
Vo
figura a
g
37
o
50 m
X
A)
25 i 10 j
B)
20 i  5 j
C)
20 i 10 j
D)
10 i 10 j
E)
20 i  20 j
figura b
A) 488,3
C) 792,4
D) 898,5
B) 588,6
E) 988,6
12) La partícula de masa m = 2,5 kg está
girando en un plano horizontal liso,
alrededor de un eje que pasa por el
originen de coordenadas. En el instante
que muestra la figura la partícula está
localizada en
9)
o
Un niño patea una pelota pequeña en
el punto A mostrada en la figura
(considere que el movimiento de la
pelota es como el de una partícula). Si
la pelota pasa por el punto B a 3,2 m
de altura y llega al suelo en el punto C,
encuentre la altura máxima, en m, que
alcanza la pelota.
r  3i  4 j (m) y tiene
una aceleración a   3i
(m/s²).
Determine la fuerza centrípeta (en N)
actuante sobre la partícula en ese
momento.
y
m
B
x
A
C
16 m
A) 4
D) 7
4m
B) 5
E) 8
C) 6
10) Dos bloques de igual masa m = 2 kg se
colocan sobre un plano inclinado cuyo
ángulo de inclinación es  = 45º con
respecto a la horizontal. El coeficiente
de rozamiento cinético del bloque 1 con
el plano inclinado es 1 = 0,1 y el del
bloque 2 con el plano es 2 = 0,9.
Determine, en N, la fuerza de
interacción entre los cuerpos al
deslizarse juntos por el plano inclinado.
(g = 9,81 m/s2)
1
2
A)
2,7 i  3,6 j
B)
2,7 i  3,6 j
C)
2,7 i  3,6 j
D)
2,7 i  3,6 j
E)
3,6 i  2,7 j
13) La figura muestra una mesa giratoria
que
tiene
dos
topes
fijos
diametralmente opuestos, los mismos
que tienen agujeros por los que pasa
una cuerda, cuyos extremos se atan a
las bolitas A y B (ver figura). La mesa
gira con rapidez angular constante de 6
rad/s y la diferencia de los módulos de
las fuerzas de contacto en los topes A
y B es de 216 N. Calcule la masa (en
kg) de la bolita B, si se sabe que la
masa de la bolita A es de 20 kg.
cuerda tensa

A) 3,54
D) 6,54
B) 4,54
E) 7,54

A
B
C) 5,54
11) Las figuras (a) y (b) muestran a un
mismo bloque de masa 100 kg
colocado sobre un mismo plano.
Cuando el plano está en posición
horizontal (figura a) se requiere aplicar
al bloque una fuerza de 500 N para que
se mueva con velocidad constante.
Cuando el plano hace un ángulo de 37º
con la horizontal (figura b) ¿cuál es la
magnitud, en N, de la fuerza F que se
90 cm
A) 80
D) 25
B) 40
E) 10
30 cm
C) 30
14) Una fuerza resultante F actúa sobre
una partícula en movimiento rectilíneo,
en la dirección y sentido de su
velocidad. La magnitud de F varía con
la posición x de la partícula de acuerdo
con el diagrama mostrado. Si la
partícula posee una energía cinética de
7,5 J al pasar por x = 0, determinar la
verdad (V) o falsedad (F) de las
siguientes afirmaciones:
F(N )
A
B
A) 3,6
D) 6,6
B) 4,6
E) 7,6
C) 5,6
15
10
5
2
4
6
x(m)
I.
Cuando pasa por el punto x = 2 m
su energía cinética es de 17,5 J
II. En el tramo de x = 2 m a x = 4 m su
energía cinética aumenta en 20 J.
III. En el tramo de x = 4 m a x = 6 m su
energía cinética disminuye en 15 J.
A) VVV
B) VVF
C) VFF
D) FVF
E) FFV
15) Se tiene un resorte de constante k =
2.00
x
102
N/m,
suspendido
verticalmente. En el extremo inferior se
coloca un bloque de masa 0,50 kg y sin
que el resorte se haya deformado se
aplica un golpe al resorte en dirección
vertical hacia arriba, lo cual provoca
que el bloque comience a moverse con
cierta velocidad inicial y que el resorte
se comprima una cierta longitud. Si la
aceleración del bloque en la posición
de máxima deformación del resorte es
20,0 m/s2, ¿cuál es, en m/s, la
velocidad inicial del bloque? (g = 9,8
m/s2)
A) 0,22
B) 0,43
C) 0,63
D) 0,87
E) 1,72
16) Una partícula se mueve bajo la acción
de una fuerza conservativa F(x) cuya
correspondiente función de energía
potencial es U(x) = x2, en unidades del
SI. El trabajo, en joules, que realiza la
fuerza F(x) para trasladar a la partícula
en un proceso cuasiestático, del punto
x = 0,2 m al punto x = 0,6 m y luego al
punto x = 0,4 m es:
A) -0,16
B) -0,12
C) 0,12
D) 0,16
E) 0,32
17) Una esfera de 1 kg es lanzado
verticalmente hacia abajo de la
posición A con una rapidez de 3 m/s. Si
la superficie es lisa, determine el
módulo del impulso resultante (en N.s)
generado sobre la esfera desde A
hasta que alcanza la posición más baja
B. El radio de la superficie cilíndrica es
de 2 m.(g = 10 m/s2)
18) Un automóvil de masa igual a 1000 kg
alcanza una potencia máxima de 120
kW cuando su velocidad es de 60
km/h. Calcule la aceleración (en m/s2)
del automóvil si la fuerza que actúa
sobre él es constante.
A) 2,0
B) 3,6
C) 7,2
D) 43,2
E) 51,8
19) Supóngase que se ha descubierto un
pequeño planeta en el sistema solar.
Su período de rotación alrededor del
Sol es de 5 años. ¿Cuál debe ser su
distancia media al Sol en unidades
astronómicas (UA)?
G = 6,67 x 10-11 N.m2/kg2
Msol = 1,99 x 1030 kg
1 UA = 1,50 x 1011 m = distancia media
de la Tierra al Sol
A) (4)1/3
B) (16)1/3
C) (20)1/3
1/3
1/3
D) (25)
E) (50)
20) Un astronauta se encuentra en la
superficie de un planeta que orbita
alrededor de una estrella. El astronauta
lanza un proyectil verticalmente hacia
arriba con una rapidez de 58,86 m/s y
observa que tarda 2 s en regresar al
punto desde el que fue lanzado. Si el
radio del planeta es la mitad del radio
de la Tierra, determinar su masa (M:
masa del planeta Tierra).
(g = 9,81 m/s2)
A) M
B) 1,5 M
C) 2 M
D) 2,5 M
E) 3 M
21) Un satélite órbita alrededor de la Tierra
en una órbita circular a una altura de 5
R sobre la superficie de la Tierra.
Determine el periodo de rotación de
dicho satélite.
(go: aceleración de la gravedad en la
superficie; R: radio de la Tierra)
A) 12 6 go R
B) 6 5 go R
C) 12 6R / go
D) 12 go / 5R
E) 6 5R / go
22) La figura muestra dos partículas antes
de que se produzca el choque entre
ellas. Si V 1 es la velocidad de la
partícula de masa m1 después del
impacto, indique la verdad (V) o
falsedad (F) de las siguientes
proposiciones:
(ε : Coeficiente de restitución)
m1
V1
m2
D) 60º
I.
Si ε = 1 y m1 ≠ m2 ⇨ v1 = v.
II.
Si ε = 0 ⇨ v1 = 0.
III. Si m1 = m2 y 0 < ε < 1 ⇨ v1 = v.
A) VVV
B) VVF
C) VFV
D) VFF
E) FFF
23) Un bloque se encuentra sobre una
plataforma horizontal que a su vez se
mueve
horizontalmente
con
un
movimiento armónico simple realizando
dos oscilaciones por segundo. El
coeficiente de rozamiento estático
entre el bloque y la plataforma es de
0,5 ¿Cuál es el máximo valor (en cm)
que puede tener la amplitud de
oscilación de la plataforma para que el
bloque no se deslice sobre ella?
A) 1,6
B) 2,1
C) 3,1
D) 4,9
E) 6,2
24) Una partícula realiza un movimiento
armónico simple descrito por la
ecuación:
x  sen t  3 cos t
Calcule el ángulo de fase  de dicho
movimiento si en el instante t = 0 la
magnitud de la velocidad de la partícula
es igual a 2 cos.
A) 0
B) /6
C) /4
D) /3
E) /2
25) Uno de los extremos de una cuerda
tensa, de 6 m de longitud, oscila
transversalmente
con
movimiento
armónico simple de frecuencia 60 Hz.
Si las ondas generadas alcanzan el
otro extremo de la cuerda en 5 s,
determinar su número de onda
(expresado en m-1).
A) 100
B) 200
C) 300
D) 400
E) 500
26) Un péndulo está hecho de un alambre
de acero y una esfera de masa 150 kg.
El alambre resiste una tensión máxima
de 2943 N. Calcule el ángulo  máximo
que el alambre puede hacer con la
vertical, de manera que, al ser soltada
la esfera desde el punto A, el alambre
no se rompa cuando pasa por el punto
B. (g = 9,8 m/s2)

A
A) 30º
B) 45º
C) 53º
E) 90º
27) Una onda transversal que se propaga
en una cuerda, que coincide con el eje
x, tiene por expresión matemática:
y ( x, t )  2 sen(7t  4 x)
donde x, y y t están en unidades S.I.
Determinar
aproximadamente
la
velocidad máxima de vibración de
cualquier punto de dicha cuerda (en
m/s) y el tiempo que tarda la onda en
recorrer una distancia igual a su
longitud de onda (en s).
A) 18; 0,4
B) 18; 0,9
C) 14; 0,4
D) 14; 0,9
E) 22; 0,6
28) Sea y(x, t) = A cos(bt - ax) con a = 2
m-1, b = 6 rad.s-1 y A = 1 m la función
que describe la propagación de una
onda a lo largo del eje x. ¿Cuál de las
siguientes proposiciones es correcta?
A) La longitud de onda es igual a 2 m
B) El período de la onda es de 2 ms
C) La amplitud de la onda es 2m
D) La velocidad de la onda es 3 m/s
E) La onda se propaga en la dirección
negativa del eje x
29) Una cuerda de guitarra tiene sus
extremos fijos separados una distancia
L. Si en ella se producen ondas
estacionarias, de frecuencia f, de modo
que incluyendo los extremos fijos se
pueden contar cuatro nodos, indique
cuáles de las siguientes proposiciones
son correctas.
I. La frecuencia f es el triple de la
frecuencia fundamental.
II. La longitud de onda de la oscilación
es 2L/3.
III. Si variamos f variará la amplitud.
A) I
B) II
C) III
D) I y II
E) I y III
30) Un observador se encuentra entre dos
fuentes de sonido idénticos A y B de
modo que escucha a ambas fuentes
con una diferencia de niveles de
intensidad de 5 decibeles. Sean IA e IB
(IA > IB) las intensidades de las ondas
sonoras que llegan al observador.
Calcule el cociente IA / IB.
A) 101/4
B) 101/2
C) 10
3/2
D) 10
E) 102