Download Examen Física General II (Biociencias – Geociencias) 1/3/2016

Nombre:
C.I.:
Examen
Física General II (Biociencias – Geociencias)
1/3/2016
Algunos Datos: Constante de Planck, h =6,626 x 10-34 J.s ; Carga elemental, e = 1,602 x 10-19 C; Masa del
electrón, me=9,11 x 10-31 kg.; masa del protón, mp= 1,67 x 10-27 kg; k=9 x 109 Nm2/C2; velocidad del sonido en el
aire = 340 m/s; velocidad de la luz=3x108 m/s.
1.
Una varilla conductora de longitud L = 40 cm está libre para deslizar sobre dos
barras paralelas conductoras como se muestra en la figura. Dos resistores de R1 = 3,00  y R2
= 7,00  están conectados en los extremos de la barra formando una espira. Un campo
magnético constante B = 2,5 T se dirige perpendicularmente hacia el interior de la página. Un
agente externo empuja la varilla hacia la izquierda con una velocidad constante de 8,00 m/s.
La corriente que pasa por la varilla es:
1. A
a) 4,2 A
b) 3,8 A
c) 2,7 A
d) 3,4 A
e) 1,1 A
En cuanto a la situación anterior considere las siguientes afirmaciones:
i.
La corriente que circula por el resistor R2, lo hace en sentido horario.
ii.
La fuerza que debe hacer el agente externo para mantener constante la velocidad de la varilla vale 3,8 N.
iii.
La fuerza que se origina debido a la inducción magnética se opone al movimiento.
iv.
La potencia disipada por el resistor R1 es 26,7 W.
De las anteriores son correctas:
1. B
a) Sólo ii y iii
b) Sólo iii
c) Sólo i, ii y iii
d) Sólo ii, iii y iv
e) Todas son correctas
2.
Los electrones de un televisor se liberan desde el reposo y se aceleran por una diferencia de potencial en un
cañón de electrones del que emergen en dirección horizontal. Para una diferencia de potencial de 2500 volts y la
pantalla del televisor distante en 20 cm de la salida del cañón, el tiempo de vuelo de los electrones (desde que
abandonan el cañón hasta que impactan contra la pantalla) es
2. A
a) 6,7 x 10-9 s
b) 4,0 x 10-16 s
c) 6,6 x 109 s
d) 2,7 x 10-18 s
e) 2,7 x 10-16 s
Considere las siguientes afirmaciones acerca de la situación planteada
i.- La velocidad con que salen los electrones del cañón es mayor a la velocidad de la luz en el vacío
ii.- Dentro del cañón debe existir un campo eléctrico antiparalelo a la velocidad de los electrones.
iii.- Al aumentar la energía cinética de los electrones dentro del cañón, aumenta su energía potencial.
iv.- Si en la región a la salida del cañón se estableciera un campo magnético uniforme y paralelo a la velocidad de
salida de los electrones, éstos describirían un arco de circunferencia hasta llegar a la pantalla.
v.- Si en la región a la salida del cañón se estableciera un campo eléctrico uniforme, constante y perpendicular a la
velocidad de salida de los electrones, la trayectoria de éstos en dicha región sería parabólica.
Atendiendo a las afirmaciones anteriores, marque cuál de las siguientes opciones es la correcta
2.B
a) Todas son ciertas
b) Únicamente ii y v son ciertas
c) Únicamente iii y iv son ciertas
d) Únicamente iii y v son ciertas
e) Únicamente ii, iii , iv y v, son ciertas
3.
La cuerda de un violín de longitud L resuena en su modo fundamental a 196 Hz. ¿En qué posición el intérprete
debe colocar su dedo para que esta resuene en un nuevo modo fundamental a 440 Hz?
3.A
a) a 0,55L medido desde el clavijero.
b) a 0,45L medido desde el clavijero.
c) a 0,36L medido desde el clavijero.
d) a 0,14L medido desde el clavijero.
e) a 0,28L medido desde el clavijero.
Determine cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas.
i) Sin colocar el dedo, 440 Hz igual hubiera sido un armónico de la cuerda, pero no el modo fundamental.
ii) No es necesario conocer la masa de la cuerda para resolver el problema porque las frecuencias de los armónicos
sólo dependen de la longitud de la cuerda.
iii) En un violín solamente están presentes los armónicos impares del modo fundamental.
iv) Faltan datos para poder determinar la velocidad de propagación de la onda sobre la cuerda.
3.B
a) Solamente i) y ii) son correctas
b) Solamente i) y iii) son correctas
c) Solamente i) y iv) son correctas
d) Solamente iv) es correcta
e) Solamente iii) y iv) son correctas
4.
Tomando como referencia U = 0 cuando todas las cargas están en el infinito, se encuentra
que la energía potencial eléctrica total del sistema de cargas puntuales mostrado en la figura 1 es cero.
En dicho sistema las cargas q2 y q3 son iguales y la distancia d es 6 cm. Un agente externo modifica el
sistema, llevándolo a la configuración mostrada en la figura 2. Si la variación de la energía potencial
eléctrica producida como consecuencia del cambio de configuración de (1) a (2) es ΔU = 15 J,
entonces la magnitud de la carga q1 es:
4.A
a) 3,5 μC
b) 7,1 μC
c) 14,7 μC
d) 18,2 μC
e) 25,4 μC
Respecto de la situación anterior, considere las siguientes afirmaciones
i) el signo de q1 es opuesto al de q2 y q3
ii) el agente externo realiza trabajo sobre el sistema de cargas
iii) en la configuración de la figura 1, las cargas se encuentran en equilibrio electrostático
iv) en la configuración de la figura 2, las cargas se encuentran en equilibrio electrostático
De las afirmaciones anteriores, son correctas:
4.B
a) solamente i), ii) y iii)
b) solamente i) y ii)
c) solamente i) y iii)
d) solamente iv)
e) ninguna de las opciones anteriores
5.
La energía del electrón en un átomo de hidrógeno está dada por la expresión En = - 13,6/n2 eV, donde n es
un número entero que identifica el nivel de energía. La frecuencia del fotón que se necesita para excitar el electrón del
hidrógeno desde el nivel n = 2 hasta el nivel n = 3 es:
5. A
a) 3,3 x 108 Hz
b) 8,2 x 109 Hz
c) 1,9 x 1012 Hz
d) 4,6 x 1014 Hz
e) Ninguna de las opciones anteriores
Respecto de la situación anterior, considere las siguientes afirmaciones:
i) el átomo de hidrógeno no puede emitir fotones de frecuencias mayores que 1015 Hz
ii) el átomo de hidrógeno no puede emitir fotones de frecuencias menores que 106 Hz
iii) el signo negativo de la energía del electrón en el hidrógeno significa que tiene menos energía que un electrón en
reposo
iv) el electrón en el átomo de hidrógeno puede presentar cualquier valor de energía entre -13,6 eV y 0.
De las afirmaciones anteriores, son correctas:
5. B
a) solamente i), ii) y iii)
b) solamente i) y ii)
c) solamente i) y iii)
d) solamente iv)
e) ninguna de las opciones anteriores