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1. La siguiente figura representa un cuerpo de espesor y densidad uniformes.
a) Seleccione (encerrando en una
circunferencia) cuál es el
mejor estimador de la posición
del centro de gravedad del
cuerpo.
A
B
D
C
2. La siguiente figura representa un cuerpo rígido, articulado en A, B y C.
a) Seleccione cuál es el diagrama de cuerpo libre más apropiado para representar el
cuerpo.
A
B
C
D
3. A continuación se muestra un diagrama de cuerpo libre.
a) Determine cada una de las fuerzas para que el sistema se encuentre en equilibrio.
AY
AX
MA
5m
80 N
50 N
35°
20 N
3m
2m
4. Para el siguiente cuerpo rígido, cuya densidad es 1900 kg/m3 y su espesor uniforme de
20 cm.
a) Determine el valor de la fuerza de gravedad.
b) Represente el vector fuerza de gravedad en la posición correcta.
10 m
3m
5m
8m
5. ¿Cuál de las siguientes magnitudes se conserva en una colisión inelástica entre dos
cuerpos?
A.
B.
C.
D.
6.
Momento lineal total entre cuerpos
Sí
Sí
No
No
Energía cinética total entre los cuerpos
Sí
No
Sí
No
Una partícula de masa 0.2 kg moviéndose a 0.4 m/s choca contra otra partícula de masa
0.3 kg que está en reposo. Después del choque la primera partícula se mueve a 0.2 m/s en
una dirección que hace un ángulo de 40° con la dirección original.
a) Hallar la velocidad de la segunda partícula.
U1= 0.2 m/s
40°
V1= 0.4 m/s
7. El planeta Marte tiene masa 6.4185 × 1023 kg y diámetro medio 6794,4 km. Este planeta
tiene dos satélites naturales: Deimos y Fobos. La masa de Deimos es 2.244 × 1015 kg, su
radio medio es 12.6 km, y su distancia media a Marte es 23 460 km. Deimos realiza una
vuelta alrededor de Marte en 7 horas y 39 minutos. La masa de Fobos es 1,072 × 1016
kg, su radio medio es 22.2 km y su distancia media a Marte es 9 377 km. Fobos realiza
una vuelta alrededor de Marte en 1.262 días.
a. Determina la frecuencia de oscilación de Fobos al orbitar alrededor de Marte.
b. Determina la velocidad de Fobos al orbitar alrededor de Marte
c. Calcula la aceleración centrípeta de Fobos al orbitar alrededor de Marte.
d. Calcula la aceleración de la gravedad en la superficie de Fobos.
e. Determina la fuerza gravitatoria existente entre Marte y Fobos.
8.
Complete la siguiente tabla:
T (°C)
215
T (°F)
T (K)
10
9.
En un calorímetro se colocan 1,50 L de agua a 60 °C y un trozo de metal de 200 g a 120 °C . La
temperatura del agua aumenta hasta 70 °C.
a) ¿Cuál es el calor específico del metal?
b) Obtenga la energía interna mínima media que posee el trozo de metal para los datos de este
problema.
Nota: El calor específico del agua es 4 180 J kg-1 °C-1
10. ¿Cuánto calor se requiere para fundir 500 g de plomo, que se encuentren originalmente
a 300 K?
Notas:
El calor específico del plomo es 130 J kg-1 K-1.
El punto de fusión del plomo es 600 K
El calor latente de fusión del plomo es 22 990 J kg-1
11. Una lámina delgada de metal de forma cuadrada y de lado 2m, se encuentra a una temperatura
de 30 °C. Si se le transmite calor a la lámina hasta que su temperatura se incremente hasta 330
°C.
Notas:
El coeficiente de dilatación térmica del metal es
1,20x10-5°C-1.
f. Determine la variación de área que sufre la barra de metal
12. Se tienen 400 g de un material A y esa misma cantidad de un material B. El calor específico de A
es c y el de B es c/2. Ambos materiales tienen la misma temperatura inicial. Si se le suministra
la misma cantidad de calor a ambos materiales, seleccione la afirmación correcta:
A.
B.
C.
D.
El material A estará más caliente que el material B.
El material B estará más caliente que el material A.
Ambos materiales tendrán la misma temperatura.
Los materiales A y B estarán en equilibrio térmico.
13. Se tiene una masa m de un material A y de un material B, se tiene una masa de 3m. El calor
específico de A es c y el de B es c/2. Ambos materiales se encuentran inicialmente a 273 K. Si se
le suministra la misma cantidad de calor a ambos materiales.
¿Cuál es la relación entre las temperaturas finales de los materiales B y A en °C?
A. 2/3.
B. 3/2
C. 1
D. 2
14. Un gas, se encuentra contenido en un recipiente cerrado herméticamente. A una temperatura
de 200 K, su presión es 2 Pa. La temperatura se incrementa a 300 K.
g. Calcula el valor de la nueva presión del gas.
15. Un gas está sometido a una presión constante de 5 Pa. A una temperatura de 50 °C el volumen
es 0,3 m3. Luego, su temperatura se incrementa hasta 500 °C.
h. Calcule el valor del nuevo volumen del gas.
16. Un recipiente tiene un volumen de 120 cm3 y se llena con 350 g de un gas. Si la temperatura
del gas dentro del recipiente es 37 ° C.
a)
Determine la presión dentro del recipiente.
17. El gráfico muestra la relación entre presión (p) versus temperatura (T) de un gas ideal.
p
T (K)
0
a)
El proceso mostrado es:
A. Isocórico.
B. Isobárico.
C. Isotérmico.
D. Adiabático.
b) Explique por qué.
18. Dos conductores estrechos y largos se colocan sobre un plano y conducen corrientes
de 3.0 A y 4.0 A.
a. Determine la magnitud de los campos magnéticos en R y M.
b. Represente el sentido del vector intensidad del campo magnético en dichos
puntos.
c. Resuelva los apartados a) y b), considerando que la corriente I1, invierte su
sentido.
I2= 3.0 A
20 cm
20 cm
I1= 4.0 A
60 cm
100 cm
R
M
19. Grafique la variación de la intensidad del campo magnético con la distancia al
conductor que porta la corriente I2= 3.0 A (ver pregunta 1) en el intervalo entre 1 y
10 cm del centro del dicho conductor.
20. Si una espira circular plana de diámetro 50 cm, conduce una corriente de 8.0 A.
a) Represente la intensidad del vector intensidad del campo magnético en los
puntos A, B, C.
b) Obtenga la intensidad del campo magnético en el punto C (centro de la
espira).
B
I= 8.0 A
A
C
21. Si un conductor porta una corriente de 20 A y se encuentra sometido a un campo
magnético uniforme de 130 T, que forma 110° con la dirección de la corriente.
a. Determine la magnitud de la fuerza magnética sobre el cable.
b. Represente la dirección y sentido de dicha fuerza magnética.
I= 20 A
B= 130 T
22. El diagrama muestra dos cables paralelos, separados a 3 cm y situados en el plano de
la página. El cable inferior porta el doble de la corriente del conductor superior. Las
corrientes van dirigidas en el sentido mostrado. El punto P, se encuentra en el plano
de la página y a la misma distancia de ambos conductores. La magnitud de la
intensidad del campo magnético sobre P, debido al conductor de arriba es Bo.
I
. P
2I
a. La magnitud de la intensidad del campo magnético sobre P, debido al conductor inferior es:
A ______ 0
B______ Bo
C______ 2 Bo
D______ 3 Bo
c. Represente, en el diagrama superior, la dirección del vector intensidad del campo magnético
resultante sobre el punto P, debido a los dos conductores actuando a la vez.
e. Si el punto P se acercara a 0.75 cm del conductor superior, entonces la magnitud de la intensidad del
campo magnético sobre P, debido al conductor inferior sería:
A ______ 3/4 Bo
B______ 8/3 Bo
C______ 2 Bo
D______ 4/3 Bo
23. Una partícula con carga positiva, que se mueve a velocidad uniforme, entra a una
región de un campo magnético uniforme.
X X X X X X X X
X X X X X X X X
X X X X X X X X
a. Escoja diagrama que mejor representa la trayectoria de la partícula dentro del campo
magnético y explique el porqué de su selección.
24. Un delgado conductor de cobre hace pasar entre los polos de un magneto.
Sentido de la
corriente
Cuando la corriente pasa a través del conductor
de cobre en la dirección mostrada, el cable se
deforma.
Conductor de cobre
Magneto
¿En qué sentido ocurre la deformación?
A.
B.
C.
D.
Horizontalmente hacia la derecha.
Horizontalmente hacia la izquierda.
Hacia el polo Norte del magneto.
Hacia el polo Sur del magneto.
25. Una carga de 2 C, se mueve con rapidez constante de 200 m/s en la dirección
mostrada. Si la carga entra un campo magnético uniforme de 0.1 T, que forma 50° con
la dirección de la velocidad de la carga. Tanto la carga como el campo magnético están
contenidos en el plano de la página.
a.
Determine la magnitud del campo magnético en R.
𝐵
𝑣
q=+2C
b.
Escoja el diagrama que mejor representa el sentido y dirección del vector fuerza magnética
sobre la carga q.
A.___
B.___
C.___
D.___
E.___ X
F.___
G.___
26. Dos conductores estrechos y largos se colocan sobre el plano de la página y conducen
corrientes de 2.0 A y 3.0 A. El punto R esrá situado también en el plano de la página.
A.___
a.
Determine la magnitud del campo magnético en R.
b.
Escoja el diagrama que mejor representa el sentido y dirección del vector intensidad
del campo magnético resultante sobre el punto R, debido a los dos conductores
actuando a la vez.
B.___
C.___
D.___
E.___ X
F.___
27. ¿Cuántas vueltas debe tener un solenoide de 0.50 m de longitud por el que circula una
corriente de 8 A para que su campo magnético sea de 6.03x10-2 T?
G.___
28. Transforme a grados Kelvin, los siguientes valores de temperatura: 457 °C=
67 °F=
29. Una muestra de 2 kg de nitrógeno se encuentra se encuentra a temperatura 150 °C.
a. Determine la energía cinética media de las moléculas de una masa de 2 kg de Nitrógeno, que se
encuentra a temperatura T.
b. Obtenga la energía cinética total de dicha masa. Masa molar del nitrógeno: 14,0067 g/mol.
30. Una mañana de viernes la temperatura ambiente es de 28 °C. Un alumno de 3ro BGU paralelo B, compra
en la biblioteca una botella de agua de capacidad 333 mL a las 10:00 am. El líquido en la botella se
encuentra a 8 °C. El estudiante consume en ese momento la mitad del contenido de la botella. A las 10:30
am, el líquido en la botella se encuentra en equilibrio térmico con el ambiente.
c. Diga si el agua en el envase absorbió o cedió energía.
d. Determine la magnitud de dicha energía.