Preguntas propuestas
2
Física Gráficas en cinemática I
A) 2 m/s; 0 m/s B) 4 m/s; 0 m/s C) 2 m/s; 1 m/s D) 4 m/s; 3 m/s E) 8 m/s; 2 m/s
NIVEL BÁSICO
1.
La gráfica muestra el comportamiento de la
x(m)
8
2 3
posición ( x ) respecto del tiempo para una partícula. Determine la rapidez de la partícula para t=1 s, t=5 s y t=8 s, tanq=2.
4
0
t(s)
–4 x(m)
4.
La ecuación del movimiento para un auto A es X A = ( −10 + 10 t ) m, donde t(s). Un móvil B pasó por X 10 m cinco segundos antes que el móvil A. Si los móviles se encuentran en X =+40 m, entonces la rapidez de B es
= −
θ
5
37º 1
2
5
7
8
A) 0,5 m/s; 2 m/s; 0,75 m/s B) 0,5 m/s; 1 m/s; 0,75 m/s C) 2 m/s; 0; 0,75 m/s D) 0,1 m/s; 2 m/s; 1 m/s E) 0,2 m/s; 1 m/s; 0,75 m/s 2.
A) 15 m/s D) 8 m/s
t(s)
B) 10 m/s
C) 5 m/s E) 4 m/s
NIVEL INTERMEDIO
5.
Para los siguientes casos, determine la ecuación del movimiento. Considere MRU para los móviles. x(m)
Dado el gráfico posición vs. tiempo de 2 móviles A y B. Determine el instante de tiempo en que los móviles se cruzan, y a qué distancia del origen de coordenadas lo hacen. x(m)
40
x(m)
40 30
4
(1)
t(s)
10
caso II
A) 5 s; 15 m D) 6 s; 15 m
A) x1 = (40 − 4 t ) m; x 2 = (10 + 2 t ) m B) x1 = (40 t ) m; x 2 = (30 + 2 t ) m C) x1 (10 40 t ) m; x 2 (10 2 t ) m D) x1 (20 t ) m; x3 (5 t ) m E) x1 (40 2 t ) m; x 4 (4 2 t ) m
B) 7 s; 20 m
C) 5 s; 20 m E) 5,5 s; 17 m
=
−
=
−
=
=
−
=
3.
– 60
10
caso I
t(s)
(2)
10
t(s)
8
−
=
−
La gráfica describe como cambia la posición en función del tiempo de un móvil. Determine la rapidez del móvil para los intervalos t ∈ [0; 3] s y t ∈ [3; 4].
6.
La ley del movimiento para las partículas A y B es X A = ( −20 + 5 t ) m y X B (10 3 t ) m , respectivamente, en los cuales t se encuentra en segundos. ¿En qué instante los móviles se encuentran separados 20 m por primera vez?
=
A) 1,25 s D) 3,75 s
B) 3,25 s
−
C) 2,75 s E) 5,25 s
Física 7.
Se indica la gráfica de la posición de los móviles A y B que varía con el tiempo ( t), Si dichos móviles se encuentran después de 1,2 h del instante que se les observó, determine la velocidad del móvil A.
NIVEL AVANZADO
10.
x(m)
130
B
Un móvil que se desplaza en el eje x, inicialmente fue visto a 10 m a la izquierda. Si su velocidad varía con el tiempo como se indica en la gráfica, determine la posición del móvil en el instante t=20 s.
A v(m/s)
4 4 0 0
2
15
20
t(h)
t(s)
–3
A) 30 î km/h D) – 30 î km/h 8.
B) 40 î km/h
C) 50 î km/h E) – 40 î km/h
Identifique en la gráfica los móviles que experimentan MRU. A) solo A B) A y B C) A, B y C D) C y A E) solo B
v(m/s)
A) – 4 m D) +25 m 11.
B A
t
= −
v(m/s)
6
A) 2 s B) 4 s C) 6 s D) 8 s E) 10 s
2
4
B) +5 m
6
8
v(m/s)
t(s)
12.
B
De acuerdo con la gráfica, determine el tiempo que transcurre desde que se encuentran hasta que los móviles A y B estén separados una distancia igual a la que estaban separados inicialmente. A
x(m)
B
2 1 0,4
t(s)
C) +6 m E) +8 m
A
2
–3
A) 1/3 s B) 2/5 s C) 4/3 s D) 5/3 s E) 7/3 s
2
A) +4 m D) +7 m
En la figura se muestran los gráficos para dos móviles que se desplazan a lo largo del eje x. Si el móvil A en t=0 se encuentra en x =– 20 m y B en t=0 se encuentra en x =+30 m, ¿en qué instante de tiempo se cruzan?
Una partícula que se mueve sobre el eje x tiene una velocidad que varía según la gráfica adjunta. Si su recorrido en los primeros 5 segundos es 19,5 m y su posición en t=3 s es x 8 m ; determine su posición en t=7 s.
0
C) +12 m E) +35 m
C 9.
B) – 8 m
–4
t(s)
Física Gráficas en cinemática II
3.
NIVEL BÁSICO
Una partícula se mueve horizontalmente con una velocidad que varía con el tiempo como se indica en la gráfica. Determine la aceleración que presenta en los primeros 5 s y el recorrido hasta el instante t=10 s.
1.
El comportamiento de la velocidad v de tres partículas A , B y C en función del tiempo está indicado en la gráfica.
v(m/s)
25
v(m/s)
4
A
B
5 C
1
0 2
4
5
5
10
t(s)
t(s)
A) –10 m/s2; 35 m
Determine la razón entre los módulos de las aceleraciones menor y mayor.
B) – 5 m/s 2; 70 m C) – 2 m/s2; 35 m
A) 0,1
B) 0,2
D) 2/3 2.
C) 0,3
D) – 4 m/s2; 100 m
E) 1/6
E) +4 m/s 2; 85 m
Un vehículo se desplaza en una pista horizontal. Si su velocidad varía en función del tiempo, tal como se muestra, determine el módulo de su aceleración y su recorrido desde t=2 s hasta t=4 s.
4.
Para una partícula que se desplaza en el eje X . Si en t=0 se encuentra en x 10 m, ¿qué posición presenta el móvil para t=6 s?
= −
v(m/s)
8 v(m/s)
10 t=0
6 x(m)
0
A) 7 m/s2; 13 m B) 6 m/s2; 12 m C) 5 m/s2; 10 m
4
t(s)
2
A) x F
=
0 m
B) x F
= −
8m
C) x F
6m
= −
D) 4 m/s2; 9 m
D) x F = + 2 m
E) 3 m/s2; 8 m
E)
x F
= +4
m
t(s)
Física A) VFVF B) VFFV C) FVVV D) FFVV E) FVVF
NIVEL INTERMEDIO 5.
Las velocidades de 2 móviles varían con el tiempo, tal como se indica en la gráfica. Si inicialmente A se encuentra 20 m detrás de B, determine la distancia mínima que separa a los móviles. v(m/s)
A) 20 m B) 16 m C) 12 m D) 8 m E) 2 m
A
6.
7
x (cm)
9
7.
Se muestra la gráfica posición ( x ) - tiempo ( t) para un móvil que describe una trayectoria rectilínea en el eje X . ¿Cuál es el módulo de su aceleración? y ¿qué rapidez presenta en t=2 s? x(m)
parábola
+4
15 1
+70 +80 +230
B) 2,5
t(s)
t(s)
C) 5 E) 10
Un móvil se desplaza por el eje X . Si la ecuación de movimiento es x = ( −40 + 10 t − t2 ) m , determine su recorrido para t[2; 8] es
2
t(s)
A) 8 m/s2; 20 m/s B) 2 m/s2; 4 m/s C) 4 m/s2; 8 m/s D) 8 m/s2; 16 m/s E) 10 m/s2; 20 m/s
Determine el módulo de la aceleración media (en cm/s2) del carrito. A) 1 D) 7
2
9.
En el estudio del movimiento, en un laboratorio un carrito se mueve a lo largo de una regla graduada, obteniéndose los datos que se indican en el cuadro. t (s)
parábola
0
2 6
20
NIVEL AVANZADO
B
6
x(m)
10.
Se muestra la gráfica posición - tiempo para un móvil con movimiento rectilíneo. Determine la ecuación de su movimiento. x(m)
A) 32 m D) 18 m 8.
B) 61 m
C) 68 m E) 56 m
Una partícula sobre el eje X cambia su posición con respecto al tiempo, según la gráfica adjunta. Señale la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. En t=0, su posición es x 0 = +20 m . II. En t=0 hasta t=4 s, la partícula se dirige hacia la derecha. III. De t=0 hasta t=2 s, la rapidez disminuye. IV. En t=2 s su rapidez es nula.
+35 parábola
+10 5
A) ( x ) B) ( x ) C) ( x ) D) ( x ) E) ( x )
=
(10+10 t+1 t2) (10 – 10 t+1,2 t2) (40 –10 t –1,2 t2) (10+10 t –1 t2) (20 t+5 t – 2,4 t2)
=
=
=
=
t(s)
Física 11.
Se tiene la ecuación del movimiento para dos móviles que se desplazan en el eje X por vías paralelas. ¿En qué instante de tiempo se cruzan?
x1
=
(70
(
−
a(m/s
2
)
+2
10 t ) m
x 2 = 20 − 10 t + 2 t
t(s) 2
)m
B) 2 s
E) 5 s
A) x = +4 m
Se muestran las gráficas aceleración - tiempo y velocidad - tiempo, para un móvil que en t=0 se encuentra en x 39 m. ¿Cuál es la posición del móvil en t=7 s? Considere que el móvil se desplaza por el eje X .
B) x
=
0 m
C) x
4m
= −
=
−
D) x
t(s)
3
C) 3 s
D) 4 s
12.
2
+3 –1
A) 1 s
v(m/s)
2m
= −
E) x = +2 m
11
Física Estática I
C)
T F E 2a
NIVEL BÁSICO
2a
F g 1.
En el gráfico se tiene una barra homogénea. Determine el número de fuerzas que actúan sobre ella, así como el módulo de la fuerza elástica. (Considere que el resorte está estirado en 20 cm).
D)
T F E 2a
2a
F g
E)
K =100 N/m
T F E 3a
a F g
3.
A) 3; 10 N B) 4; 20 N C) 5; 20 N D) 6; 40 N E) 5; 50 N 2.
Indique el número de diagramas de cuerpos libres correctos, si corresponden al sistema en reposo mostrado. (Desprecie el rozamiento).
Un resorte y una cuerda se encuentran unidos a los extremos de una barra homogénea, tal como se muestra.
B A
g •
•
4a
Indique el DCL sobre la barra. A)
T F E
B
A
•
•
3a
a
B
F g
A
A
B) F E
T
F g 2a
2a
A) 0 D) 3
B) 1
C) 2 E) 4
Física 4.
Se muestra la pluma de una grúa en reposo que mantiene sujeta una bola para demolición. Indique cuál es el diagrama de cuerpo libre correcto de la pluma. θ
θ
NIVEL INTERMEDIO
6.
polea ideal
Sobre el gancho actúan las fuerzas que se muestran. Determine el módulo de la fuerza resultante de dichas fuerzas. F 3=6 N
pluma C.G.
F 1=3 N
F 2=2 N
A)
B) A) 5 N D) 10 N 7.
C)
B) 6 N
C) 8 N E) 11 N
Al bloque liso se le ejerce una fuerza constante F =30 N y este se desplaza hacia la izquierda. Si en el instante mostrado la fuerza resultante sobre el bloque es 20 N hacia la izquierda, calcule la deformación del resorte en dicho instante ( K =40 N/m).
K
F
D)
θ
E)
A) 10 cm D) 45 cm
θ
8.
5.
Para el instante mostrado, determine el módulo de la fuerza resultante sobre el bloque. 20 N 10 N
30 N
A) 30 N D) 35 N
liso
B) 20 N
C) 10 N E) 40 N
B) 25 cm
C) 30 cm E) 55 cm
Para el instante mostrado, determine el módulo de la fuerza resultante sobre el bloque de 5 kg. Considere que el resorte en dicho instante está comprimido en 20 cm ( g=10 m/s2). A) 10 N B) 40 N C) 50 N D) 60 N E) 80 N
g
K =100 N/m
liso
37º
Física
11.
NIVEL AVANZADO
9.
En el instante mostrado, el dinamómetro indica 50 N, y el resorte está estirado 5 cm. Determine el módulo de la fuerza resultante sobre la esfera de 0,6 kg ( K =400 N/m; g=10 m/s2). A) 30 N B) 30 2 N C) 60 N D) 20 N E) 10 N
α
16º
F 3
F 2
D
A) 16º D) 45º
37º
Se muestran tres fuerzas en el plano horizontal. Determine el módulo de la fuerza resultante de dichas fuerzas.
12.
B) 30º
C) 37º E) 53º
Sobre un plano inclinado se desliza un bloque. Si dicho plano le ejerce una fuerza de 40 N de módulo, determine el módulo de la fuerza resultante sobre el bloque ( g=10 m/s2; m=5 kg).
50 N 25 N
37º
m
53º liso
25 N
A) 10 N D) 40
2
B) 20 N N
F 1
K
10.
Sobre el bloque actúan las fuerzas F 1; F 2 y F 3, las cuales tienen por módulo 50 N, 50 N y 20 N, respectivamente. Determine el ángulo a, de modo que la fuerza resultante de las fuerzas mencionadas sea vertical.
37º
C) 30 N E)
50 2 N
A) 40 N D) 25 N
B) 30 N
C) 27 N E) 18 N
Física Estática II NIVEL BÁSICO cuerda 2
1.
A
En el gráfico, la barra de 8 kg permanece en equilibrio. Si la lectura del dinamómetro es 30 N, determine el módulo de la fuerza que el resorte le ejerce a la barra y la deformación del resorte. ( g=10 m/s2).
B cuerda 1
A) 10 N D) 40 N
B) 20 N
C) 30 N E) 50 N
K=5 N/cm D
4.
g
Una esfera homogénea de 5 kg se mantiene suspendida de una cuerda. Determine la lectura del dinamómetro. ( g=10 m/s2). 60º
A) 30 N; 4 cm B) 40 N; 1 cm C) 50 N; 10 cm D) 50 N; 20 cm E) 40 N; 10 cm 2.
D
Un bloque de 2 kg está unido a una cuerda y a un resorte que se encuentra estirado a 2 cm. Si el bloque permanece en reposo, determine el módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2).
A) 50 3 N D) 30 N
5. K =15 N/cm
3.
B) 20 N
C) 100 N E) 15 3 N
NIVEL INTERMEDIO
cuerda
A) 10 N D) 40 N
B) 80 N
C) 30 N E) 50 N
Los bloques A y B son de 6 kg y 4 kg, respectivamente. Si ambos permanecen en reposo, determine el módulo de la tensión en la cuerda 1. ( g=10 m/s2).
El sistema está en equilibrio. Calcule la tensión en la cuerda horizontal si el peso del bloque es 20 N. A) 25 N B) 15 N C) 35 N D) 30 N E) 20 N
53º
Física 6.
Un bloque de 10 kg permanece en la posición mostrada. Calcule la lectura del dinamómetro. ( g=10 m/s2)
A) 25 N
B) 30 N
C) 35 N
D) 40 N
E) 50 N
NIVEL AVANZADO 37º D
A) 70 N
9.
B) 80 N
C) 100 N
D) 50 N 7.
El gráfico muestra una barra de 4 kg en reposo. Si el módulo de la tensión en la cuerda es 20 N, determine el módulo de la reacción en la articulación. Considere que el resorte tiene una longitud natural de 20 cm y se encuentra en la vertical. ( g=10 m/s2).
E) 60 N
La esfera homogénea de 2,4 kg se encuentra en reposo. Determine el módulo de la reacción de la superficie inclinada. ( g=10 m/s2).
50 cm
50 cm K =100 N/m
37º 16º
A) 10 N
B) 20 N
D) 40 N
C) 30 N E) 50 N
53º 10.
A) 14 N
B) 25 N
D) 20 N 8.
C) 30 N E) 50 N
En el sistema en reposo, determine el módulo de la tensión en el punto P de la cuerda si el bloque es de 4 kg. ( g=10 m/s2).
37º
P
En el gráfico, el bloque unido al resorte de K =100 N/m permanece en reposo en ambos casos. Determine la masa del bloque si en las posiciones mostradas está en reposo. ( g=10 m/s2).
30 cm
caja hueca
A) 1,2 kg D) 0,5 kg
10 cm
B) 1,0 kg
C) 0,8 kg E) 1,5 kg
Física 11.
Se muestran dos esferas de igual radio y de igual masa (6 kg). Determine el módulo de la reacción del piso y el módulo de la reacción entre las esferas. Desprecie todo rozamiento. ( g=10 m/s2)
12.
Dos bloques unidos por una cuerda se encuentran en equilibrio tal como se muestra. Determine el módulo de la fuerza que ejerce el bloque B sobre el bloque A. Considere superficies lisas. ( m A=4 kg; m B=6 kg; g=10 m/s2).
r
A
r
53º
3 r
A) 60 N; 60 3 N B) 120 N; 20 3 N C) 120 N; 40 3 N D) 80 N; 50 N E) 100 N; 60 N
B
A) 2 N B) 4 N C) 6 N D) 8 N E) 10 N
Física Estática III NIVEL BÁSICO
1.
53º
En los casos mostrados, los bloques no deslizan por las superficies rugosas, ¿cuál es el módulo de la fuerza de rozamiento en cada caso? ( g=10 m/s2)
A) 53º
B) 37º
C) 37º/2
D) 53º/2
E) 16º
g F 1=20 N
F 2=30 N
g
2 kg
caso I
4.
caso II
Los bloques A, B y C poseen la misma masa (5 kg). Si dichos bloques permanecen en reposo, determine el módulo de la fuerza de rozamiento sobre el bloque B.
5 kg g
37º caso III
B
A) 10 N; 20 N; 50 N
53º C
B) 10 N; 5 N; 50 N C) 20 N; 10 N; 40 N A
D) 10 N; 0 N; 30 N E) 60 N; 20 N; 40 N
A) 10 N 2.
La barra de 1 kg se mantiene en equilibrio en la posición mostrada, ¿cuál es el módulo de la reacción del piso sobre la barra? ( g=10 m/s2). A) 10 N
D) 40 N
C) 30 N E) 50 N
NIVEL INTERMEDIO
g 5.
B) 20 N C) 40 N D) 50 N
El ladrillo de 5 kg se abandona sobre la superficie inclinada. Determine el módulo de la fuerza de rozamiento sobre el bloque. ( g=10 m/s2).
3 kg
E) 60 N
3.
B) 20 N
µ=
Si el sistema se encuentra en equilibrio y el resorte está deformado 2 cm, determine el ángulo que forma la reacción de la superficie horizontal con la vertical. 2
( m(barra)=13,2 kg; g=10 m/s ; K =30 N/cm)
0,7 0,5
37º
A) 30 N D) 28 N
B) 10 N
C) 20 N E) 15 N
Física 6.
El bloque de 10 kg está a punto de resbalar. Determine el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano inclinado.
A B
2
( g=10 m/s ; mesfera=10 kg) A) 20 N
B) 28 N
D) 50 N
F
C) 12 N E) 16 N
NIVEL AVANZADO
37º
A) 0,2
B) 0,3
D) 0,25
9.
Si el sistema se encuentra en equilibrio, determine el valor de la reacción entre los bloques A y B. ( M A=6 kg; F =40 N; g=10 m/s2).
C) 0,4 E) 0,5 53º
7.
Calcule la máxima masa que puede tener el bloque B, de tal forma que el bloque A de 18 kg no pierda el equilibrio. ( g=10 m/s2, mpolea=2 kg).
A liso
B
F
µ S=0,5
A) 30 N A
D) 60 N 10.
B
A) 8 kg D) 25 kg
8.
B) 16 kg
B) 40 N
C) 45 N E) 50 N
Determine la masa del bloque si la esfera homogénea de 4,8 kg está a punto de resbalar.
µ = S
24 7
32º
C) 20 kg E) 24 kg
El bloque B es arrastrado con velocidad constante mediante una fuerza horizontal F . Si el coeficiente de rozamiento cinético entre todas las superficies es 0,4, determine F .
A) 0,7 kg
( m A=2 kg; m B=3 kg; g=10 m/s2)
D) 2 kg
B) 1,4 kg
C) 1,6 kg E) 2,8 kg
Física 11.
Los bloques A y B están en equilibrio. Si A es liso y B está a punto de resbalar, determine el módulo de la fuerza que se ejercen los bloques. (m S=0,5 kg; g=10 m/s2; m A=1,5 kg; m B=2,5 kg).
12.
El bloque de 5 kg está unido a un resorte ideal, al cual le ejercemos una fuerza; entonces, para garantizar el reposo del bloque, la deformación ( x) del resorte debe verificar. ( g=10 m/s2).
K =1000
A
µ=
B
µ S
0,5 0,4
37º
A) 15 N B) 20 N C) 25 N D) 18 N E) 12 N
A) 0 < x < 2 cm B) 1 cm < x < 3 cm C) 4 cm < x < 5 cm D) 1 cm < x < 5 cm E) 2 cm < x < 4 cm
N/m
Anual SM - ADE
GRÁFICAS EN CINEMÁTICA I
GRÁFICAS EN CINEMÁTICA II
ESTÁTICA I
ESTÁTICA II
ESTÁTICA III
