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Nombre:
C.I.:
Examen Física General I (Biociencias – Geociencias)
17/2/2005
1.
Para poder despegar, un boeing 747 necesita alcanzar la velocidad de 360 km/h. La pista de despegue del
aeropuerto tiene 1,8 km de largo. Suponiendo que el boeing parte del reposo y que su aceleración es constante, ¿cuál es la
aceleración mínima necesaria para que pueda despegar?
a)
b)
c)
d)
e)
5,2 km/h2
2,8 m/s2
3,6 m/s2
5,5 m/s2
20 km/h2
2.
Durante una parte de un ciclo de su vida, una estrella esférica en rotación se expande hasta 6 veces su volumen
normal. Suponiendo que la masa de la estrella se mantiene constante y que siempre está distribuida uniformemente, ¿cómo
afecta esto al período de rotación?
(El momento de inercia de una esfera respecto a un eje que pasa por su centro es 5/2 MR2).
a)
b)
c)
d)
e)
Se multiplica por un factor de 6
Se multiplica por un factor de 1/6.
Se multiplica por un factor de 3,3
Se multiplica por un factor de 0,3
No cambia.
3.
Sobre una mesa hay una vasija con agua. En la pared lateral de esta vasija hay un orificio pequeño situado 25 cm
del fondo de la vasija y a 16 cm por debajo del nivel del agua. Se agrega agua permanentemente de modo que el nivel del
agua permanezca fijo. ¿A qué distancia del orificio (en dirección horizontal) caerá sobre la mesa el chorro de agua?
a)
b)
c)
d)
e)
10 cm
30 cm
40 cm
50 cm
80 cm
4.
Considere un objeto sumergido en agua y que no está sometido a ninguna fuerza que no sea su peso y el empuje
del fluído. Dicho objeto inicialmente no está rotando y su centro de masa está a mayor altura que el centro de flotación.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Sólo si el centro de masa y el centro de flotación están alineados verticalmente, el objeto puede comenzar a
rotar.
b) Sólo si el centro de masa y el centro de flotación no están alineados verticalmente el objeto puede
comenzar a rotar.
c) Sólo si el centro de masa y el centro de flotación no están alineados verticalmente el objeto no puede
comenzar a rotar.
d) En ningún caso el objeto comenzará a rotar.
e) En cualquier caso el objeto comenzará a rotar.
a)
5.
En un partido de fútbol espacial, el golero ataja un tiro al arco. La pelota (0,5 kg de masa) antes de ser atajada se
desplaza horizontalmente con una velocidad de 15 m/s. Luego la pelota rebota en las manos del golero (90 kg de masa) y
sale a 5 m/s con un ángulo de 30º por encima de la horizontal. ¿Con qué ángulo retrocede el golero?
a)
b)
c)
d)
e)
14,8º por debajo de la horizontal
14,9º por encima de la horizontal
30º por debajo de la horizontal
7,3º por encima de la horizontal
7,4º por debajo de la horizontal
6.
En un recipiente adiabático se colocan 250 ml de agua a 25ºC y un cubito de hielo a 0ºC. La temperatura del
sistema cuando se alcanza el equilibrio térmico es de 20ºC. ¿Que masa tenía el hielo?
a)
b)
c)
d)
e)
12 g
16 g
25 g
50 g
74 g
7.
Una persona quiere empujar un bloque de roca de forma aproximadamente cúbica que está bloqueando una
carretera. La roca tiene una masa de unas 10 toneladas (se parece a las utilizadas en algunas construcciones de la
antigüedad) y está apoyada directamente sobre la superficie de la carretera.
a) Realice un esquema de la situación mostrando las fuerzas que actúan sobre la roca y sobre el hombre mientras
este intenta empujarla en el centro de una de sus caras.
b) Estime cuantitativamente un valor de la fuerza necesaria para poder desplazar dicha roca empujando en el centro
de una de sus caras. Explique todas las hipótesis que tenga que realizar.
c) Cerca del lugar hay un grupo de personas que se acercan a ayudar a mover la roca. ¿cuántas personas estima usted
que se necesitan, como mínimo, para mover a la roca empujándola todos lo más cerca posible del centro de una de sus
caras? Justifique su respuesta usando la física.
d) Suponga ahora que en lugar de personas se pudieran usar caballos de tiro (con una masa de unos 600 kg cada uno)
para que tiren de una cuerda sujeta al centro de una cara de la roca. Realice un esquema de la nueva situación ya que ahora
no se empuja sino que se tira usando una cuerda. Muestre en dicho esquema solamente las fuerzas que actúan sobre la roca
¿Cuántos caballos estima usted que se precisarían? ¿Y si dispusiera de elefantes (con una masa de unas 5 toneladas)
cuántos precisaría? Justifique sus respuestas usando la física.
Nombre:
C.I.:
8.
Un ciclista se desplaza a una velocidad constante de 30 km/h en una carretera plana. Las ruedas de su bicicleta
tienen un diámetro de 80 cm.
a) ¿Cuál es la velocidad angular de las ruedas?
Para evaluar la posibilidad de vuelco (cuando choca con un obstáculo) se calcula el momento de inercia respecto al centro
de la rueda delantera, para ello se hace un modelo simple que consta de tres masas alineadas, una para cada rueda en los
extremos y la del centro correspondiente al ciclista más el cuadro, ver figura
b) ¿Cuánto vale el momento de inercia de ese modelo?
M=1600gr
M=85kg
80 cm
M=1600gr
80 cm
c) Calcular la energía cinética total del sistema ciclista-bicicleta (recordar que es suma de rotación más
traslación). Para las ruedas utilizar el momento de inercia de un aro I = M r 2
El ciclista deja de dar pedal y es frenado por una fuerza de rozamiento global de 1,5 N.
d) ¿Qué distancia recorre antes de detenerse?