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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMATICAS PRIMERA EVALUACIÓN DE FISICA GENERAL 1 NOMBRE: FECHA: NOTA: Este examen está diseñado para ser resuelto de forma individual, puede usar una calculadora ordinaria para sus cálculos aritméticos, un lápiz o esferográfico. Solo puede comunicarse con la persona responsable de la recepción del examen; y, cualquier instrumento de comunicación que hubiera traído, deberá apagarlo y ponerlo en la parte anterior del aula, junto con algún otro material que se encuentre acompañado. No consultará libros, notas, ni algún apunte adicional a las que se entreguen en esta evaluación. Desarrolle los temas de manera ordenada. Firme como constancia de haber leído lo anterior. ______________________________________________ Firma Cada pregunta de opción múltiple tiene un valor de 2 puntos 1. ¿En qué caso el módulo de la suma de dos vectores coincide con la suma de los módulos de los vectores que se suman? A. Los vectores tienen diferentes magnitudes e iguales direcciones. B. Los vectores tienen diferentes magnitudes y direcciones. C. Los vectores tienen diferentes direcciones e iguales magnitudes 2. Considere el vector P de la figura. Si Q es un vector tal que P Q 5 ˆj , es correcto afirmar que A. La magnitud de Q X es -5 B. La magnitud de C. La magnitud de D. La magnitud de E. La magnitud de QY es 5 QY es -2 Q es 29 Q X es 2 Y 3 P X 0 5 (4 puntos) 3. De acuerdo al gráfico mostrado, si A B 3iˆ entonces el vector B es: A. 11iˆ 4,6 ˆj Y ˆ ˆ B. 8i 4,6 j C. 5iˆ 3 ˆj A D. 5iˆ 4,6 ˆj E. 11iˆ 4,6 ˆj 0 30 X 8 4. A. B. C. D. Para una partícula moviéndose en línea recta, ¿cuál se los siguientes casos no es posible? Desplazamiento negativo con aceleración positiva. Rapidez media menor que la magnitud de la velocidad media. Rapidez media mayor que la magnitud de la velocidad media. Desplazamiento positivo con aceleración media cero. 5.Se hacen las siguientes afirmaciones sobre la masa y el peso: A. La masa y el peso representan la misma magnitud física pero se miden en unidades diferentes. B. La masa es una propiedad de un solo objeto y el peso resulta de la interacción de dos objetos. C. El peso de un objeto es proporcional a su masa. D. La masa de un cuerpo varía al variar su peso. Son correctas: A. B, C y D. B. A, B y C. C. A y C. D. B y C. 6. Del principio de la inercia se deduce que: A.Un cuerpo no puede desplazarse sin que una fuerza actúe sobre él. B.Toda variación del momento lineal de un cuerpo supone la existencia de una fuerza. C.Un cuerpo se para si la fuerza que se ejerce sobre él se hace cero y se mantiene nula. D.Sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza, si su energía cinética permanece constante. 7. A. B. C. D. Una persona viaja en un ascensor con una cartera en la mano. La siente más pesada cuando: Empieza a bajar. Empieza a subir. Sube con velocidad constante. Baja a velocidad constante. 8. El coeficiente de rozamiento cinético entre dos objetos que están en contacto depende de a.la velocidad relativa entre las dos superficies. b. el área de las superficies en contacto. c.la naturaleza de las dos superficies en contacto. d. la densidad del material de los dos objetos. 9. A. B. C. D. Un objeto en equilibrio Debe estar en reposo Debe moverse Puede estar moviéndose con velocidad constante Puede estar acelerado 10. Un bloque se encuentra en reposo sobre un plano inclinado de superficie rugosa cuyo ángulo con respecto a la horizontal es . El ángulo se va reduciendo gradualmente. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente los cambios, si los hubiere, que experimenta la fuerza de rozamiento F y el coeficiente de rozamiento estático entre el bloque y la superficie del plano? 11. Dos masas desiguales M y m se conectan con una cuerda ligera que pasa por una polea cuya masa puede considerarse como despreciable. Al soltarlas, el sistema se acelera. Si ignoramos el rozamiento, ¿qué figura de las que siguen muestra los diagramas de fuerza de cuerpo libre correctos que corresponden a las masas en movimiento? 12. Una persona mueve un piano de 100kg con una tasa constante usando un sistema de poleas donde no hay fricción, como se demuestra en la figura. Aproximadamente con qué fuerza la persona está jalando de la cuerda. A. 250N B. 500N C. 1000N D. 2000N E. Depende de la velocidad. 13. Un objeto está cayendo, en el aire, hacia la superficie de la Tierra. ¿Qué cambios ocurren en la aceleración y en la velocidad del objeto a medida que se aproxima a la velocidad terminal? Aceleración A . B . C . D . Decrece cero Decrece cero a a Velocidad Aumenta constantemente Aumenta a un valor constante Constante Aumenta a un valor constante Constante Aumenta constantemente 14. Dados los siguientes enunciados I. Si la trayectoria seguida por un cuerpo no es rectilínea entonces sobre el cuerpo actúa una fuerza resultante. II. Los cuerpos se aceleran cuando la fuerza de acción supera en magnitud a la fuerza de reacción. III. Para que un cuerpo permanezca en movimiento no es necesario que actúe sobre el una fuerza resultante IV. Los cuerpos caen atraídos por la Tierra debido a que la fuerza que ejerce la Tierra sobre ellos es mayor a la que los cuerpos ejercen sobre la Tierra. Son correctos los enunciados A. B. C. D. II y IV I y III I, III y IV II, III y IV 15. Con relación a las fuerzas aplicadas sobre el bloque, para cierto desplazamiento x, determine la proposición incorrecta: A. El trabajo de F1 es positivo. B. El trabajo de F2 es positivo. C. El trabajo de F3 es negativo. D. El trabajo de P es cero. E. El trabajo de n es nulo. Parte 2 (30 puntos) Problema 1 (10 puntos) Esta sección trata sobre el movimiento rectilíneo uniformemente variado. (a) Defina el término aceleración. (2puntos) (b) Un objeto tiene inicialmente una rapidez u y una aceleración a . Después de un tiempo t , su rapidez es v y se ha desplazado un valor s . El movimiento del objeto puede resumirse en las ecuaciones: v u a.t 1 s (v u ).t 2 (i) Indique la suposición que se ha hecho en estas ecuaciones acerca de la aceleración a . ( 3 puntos) (ii) Utilizando esas ecuaciones, deduzca una expresión para v en términos de u , s y a . (5 puntos) Problema 2 (10 puntos) A un cuerpo inicialmente en reposo se le da un pequeño empujón con la mano. El bloque se desliza a través de una mesa, disminuye su rapidez, y luego llega al reposo. a. En los espacios que se dan, dibuje e identifique las fuerzas que actúan sobre el cuerpo en cada uno de los tres instantes de tiempo mostrado. 4 puntos 1 2. 3. V Un pequeño empujón Disminuyendo rapidez..... su ........Y finalmente se detiene. b. Ordene las magnitudes de todas las fuerzas horizontales, para el instante 1. explique. 2 puntos c. ¿Existe alguna fuerza que usted dibujó en el diagrama 1 que no está presente en el diagrama 2? Si es así, por cada fuerza faltante, explique por qué la consideró en el primer diagrama y no en el segundo. 2 puntos d. ¿Hay alguna fuerza que usted dibujó en el diagrama 1 que no está presente para el diagrama en el instante 3? Si es así, por cada fuerza faltante, explique por qué la consideró en el primer diagrama y no en el tercero. 2 puntos Problema 3 (10 puntos) a. Defina trabajo. 2 puntos b. Los coeficientes de fricción de plástico en la madera son us= 0,5 y uk = 0,4. ¿Cuánta fuerza horizontal se necesitaría aplicar a una calculadora de plástico 3,0 N para iniciar en movimiento desde el reposo? 4 puntos c. Cuanto trabajo debe una fuerza, sobre la calculadora, para que esta se mueva a velocidad contante durante 5 m. 4 puntos