s a t s e u p o r P s a t n u g Pre
1
Asociación Fondo de Investigadores y Editores
Física Cinemática 1.
A)
Las partículas A y B son lanzadas verti-
1 2
2 B) 3
calmente hacia arriba de manera simultánea. Señale verdadero (V) o falso (F) en las siguientes proposiciones.
C)
( g=10 m/s2). 3 m/s m/s
D)
8 m/s m/s 7,5 m
A
B
línea L
I. Cuando A alcanza su altura máxima, B presenta una rapidez de 5 m/s. m/ s.
II. El primero en volver a pasar por la
3 2 1 3
E) 3
3.
Determine la mínima rapidez de lanzzamiento a ie del objeto, de modo que impacte act en en el punto P.
línea L es A. III. Luego de 2 s de haberse se producido ducido
g
el lanzamiento, la separación pa ac entre entr
muro
las partículass será 12,5 m.
h P
a
A) FFF B) VVV C) FVF D) VFV
A) g( 2a b)
E) FFV B) g( a b) 2.
Una pequeña esfera es lanzada con una velocidad de 50 m/s, y forma un
C) g
h( a b) a
ángulo de 30º con la horizontal. Si luego del lanzamiento la velocidad con la
D) 2 g( a 2b)
vertical forma un ángulo y transcurridos 1 s y 3 s, respectivamente, determine tan /tan.
2
E) g
ab h
b
Física 4.
Una partícula se desplaza sobre un piso horizontal, de manera que su posición
( x ) respecto al tiempo ( t) varía como se muestra en el gráfico adjunto; indique el gráfico que representa mejor su
velocidad ( v ) en función del tiempo ( t).
5.
Las partículas A y B cambian de posición en función del tiempo, tal como se muestra en el gráfico. Señale verdadero (V) o falso (F) en las siguientes proposiciones.
X (m) (m) X (m) (m)
10
X
A parábola
B
2 2
t(s)
45º
v(m/s)
A)
2 4
8
2
4 t(s)
v(m/s)
B)
t(s)
I. Las L partículas las A y B realizan MRUV y MRU,, respectivamente. e m II.. En el instante ns e t=0, la rapidez de A es
4
4 m/s. s.
2
t(s)
v(m/s)
III. III. L La aceleración de la partícula A es 1 m/s2 ( + î ).
8
IV. IV. Desde la primera hasta la segunda
C)
vez en que las partículas están en la 2
t(s)
misma posición transcurren 6 s. V. La ecuación ecuació n de movimiento movimient o de A es
v(m/s)
x=8+4 t+t2.
D)
53º t(s)
B) FFFFF
v(m/s)
E)
A) FVFVF
8
C) FVVFF
4
D) VVVVF 4
t(s)
E) FVVVV
3
Física 6.
Una partícula describe un MCU. Luego
la aceleración tangencial que experi-
de 1/6 s, a partir del instante mostrado,
menta un punto periférico de la polea
determine su velocidad y el módulo de
de mayor radio en el instante en que el
su aceleración total.
bloque impacta el piso con una rapidez de 1 m/s.
Y v=2π m/s
2 R O O
R
X r =0,5 =0,5 m
v0=0
1m A)
−
3 m/s; 2π2 m/s2 2
B) − 2 î +
3 m/s; 4π2 m/s2 2
A) 0,5 m/s /s2 D) D 2,5 m/ss2
C) (1 î − 3 ) π m/s; 8π2 m/s2 D) ( 5 î − ) m/s; 4π2 m/s2 E) 7.
( − 3 î − 4 ) m/s; 8
2
π
m/s 2
Una partícula parte a del de reposo, poso de d modo que describe MCUV. U .S Sii luego de 10 s los módulos de sus aceleraciones centrípe-
B) 1 m/s / 2
9.
C) 2 m/s 2 E) 3 m/s2
Se muestra una plataforma que se mue ve con con rapidez rapidez constante de 10 m/s; determine la rapidez de la barra en el instante en que la plataforma a recorrido R 3 a partir de la posición mostrada. 2
ta y tangencial son iguales, determine el módulo de la aceleración angular. ang ular. A) 0,1 rad/s 2 B) 0,1 rad/s2
R
C) 0,01 rad/s2
v
D) 0,01 rad/s2 E) 0,02 rad/s2 8.
4
Luego de abandonar al bloque, las
A) 20 m/s
poleas concéntricas empiezan a rotar con aceleración constante. Determine
D) 10 3 m/s
B)
10 3 m/s C) 20 3 m/s m/s 3
E) 8 m/s
Física 10.
Si el movimiento vertical de la plataforma se debe al movimiento horizontal del pasador A0 que se mueve hacia la izquierda con una rapidez v0. Determine la rapidez de la plataforma para el instante mostrado. ( B0 es una articulación fija al piso)
A) 4 kg D) 7 kg 12.
plataforma
L /2
B n
La barra de 8 kg permanece en reposo, tal que la reacción sobre la barra en el punto A forma 37º con la vertical. Determine el módulo de la reacción del plano liso sobre la barra en el punpun to B. ( g=10 m/s2)
B
B n –1
…
B2
A n –1
… …
L /2 L /2
A2
A
69º
L /2 L /2
A1
B0
A)) 10 N B) 20 2 N C) 30 N D) 40 N E) 50 N
v0
L /2
A0
A) ( 2 n − 1)v0 cot
θ
2 B) ( n − 1)v0 cosθ
C) nv0 cot
C) 6 kg E) 9 kg
A n
L /2 L /2
B1
B) 5 kg
13.
2 θ D) ( n + 1)v0 sen 2 E) nv0tan
Una Un barra rígida de masa despreciable despreciable se mantiene en reposo unido a los bloques lisos A y B de 7,2 kg y 28 kg. Determine la deformación del resorte. ( K =450 =450 N/m)
Estática 11.
g=10 m/s2
El sistema mostrado permanece en equilibrio. Determine Determine la masa de la barra AB. ( g=10 m/s2)
A
B
53º 53º A
B
3 kg
37º
A) 10 cm B) 5 cm C) 10 cm D) 15 cm E) 20 cm 5
Física 14.
La esfera lisa de 3 kg se encuentra en
rozamiento estático es 37º, determine
reposo sobre una cuña de masa M , la
el coeficiente de rozamiento cinético.
cual se encuentra a punto de deslizar. f (N) (N)
Determine M .
60 F
37º 40
µ=1/3
F (N) (N)
M
A) 0,5 B) 0,4 A) 5 kg
B) 8 kg
D) 15 kg
C) 9 kg
C) 0,6
E) 12 kg
D) 0,3 E) E) 0,7 ,7
15.
Los rodillos mostrados se encuentran en equilibrio. Determine e el módulo ulo de
17..
La barra de 66 kg y 60 cm de longitud
la reacción de la superficie e cilíndrica líndrica
se encuentra en e en eequilibrio mecánico
sobre el rodillo A. Considere on de a los lo
sobre el aro ro de 4 kg. Determine a qué
rodillos de igual al material.. ( m A=2,5 = kg;
distancia d del punto O se ubica el centro
2
g=10 m/s )
de gravedad del aro. ( g=10 m/s2)
O
12 R
20 cm
g
A
4 R 30º
B 2 R
A) 12,25 N D) 15 N
6
C.G.
R
B) 20 N
C) 24 N E) 15,25 N
A) 10 3 cm B) 15 3 cm
16.
O
La gráfica muestra el comportamien-
C) 20 cm
to entre el módulo de la fuerza de ro-
D) 10 cm
zamiento y la fuerza F . Si el ángulo de
E) 20 2 cm
Física 18.
La estructura mostrada se mantiene en equilibrio. Calcule la relación relación entre los módulos de las reacciones en los punto A y B si
3 N. Considere que
las varillas varilla s son de masa despreciable y de igual longitud. F
C)
71 85 71
D) 85 E)
7 9
20. El montaje de extracción tiene un
F
cabezal liso CF , dos brazos de agarre ABC y FGH , una barra central roscada
A
JK que ejerce una fuerza vertical de
B
4800 N sobre el eje vertical KL. Deter-
0,5 N
A)
10
mine la fuerza f uerza en Newton New ton (N) que ejerejerB)
3
8 19
D) 9 19.
ce el agarre ABC sobre sobre la pieza. Consi-
8 C) 5
d derarr la masa de todos los miembros despreciable. es ci
4
E)
7
80 mm 60 6 mm 80 mm
ABC C El eje de arco de 3 articulaciones cul
es una parábola a con n vértice tic en en B. De-
J
termine la dirección ec de d la fuerza dee reacción sobre el punto B de la l barra C
AB y dé como respuesta ta su tangente. ng e.
Considere la estructura ct de masa m des-
B
K
140 mm
60 N
60 mm G
B pieza
A
12 cm 15 cm
E
60 mm
preciable. 90 N
F
H
L
A
90 mm
90 mm
C 15 cm 15 cm 15 cm
A)
11 85
11 B) 85
30 cm
A) 360 î 2400 B) 180 î 180 C) 2840 î 100 D) 1000 î 1000 E)
360 î 2400 7
Física A) 0
Dinámica
B) 10 m/s2 21.
Para los cuerpos mostrados, indique
C) 6 m/s2
verdadero (V) o falso (F) según corres-
D) 15 m/s2
ponda.
E) 8 m/s2 figura II
23. Si la cuña presenta una aceleración
a2
figura I
constante de módulo 5 m/s 2, calcule el módulo de la aceleración del bloque
M a1
respecto al piso. ( g=10 m/s2) a : constante 2
liso
M liso
-
37º
que, mayor aceleración.
esfera, conservando el módulo ul y la
dirección de a2, disminuye. i . ,
B) VV VVV
C) 3 5 m/s2 D) 13 m/s2 E) 5 3 m/s2
se cumple que u a2 > a1. A) VVF V VF
A) 4 m/s 2 B) 2 7 m / /s2
C) VF VFV VF V
D) FV V
24. El bloque ingresa a la zona rugosa
E) FFV V
cuyo coeficiente varía de acuerdo a 22. En el instante mostrado m str se suelta el
la expresión k=0,6 – 0,3 x. Si luego de
bloque y cuando el sistema s alcanza su
cierto tiempo mantiene una rapidez
rapidez máxima, se rompe la cuerda.
de 2 m/s, calcule la rapidez con la que
Calcule el módulo de la aceleración del
ingresó a la zona. ( g=10 m/s2)
bloque en dicho instante. ( g=10 m/s2, M 1=4 kg, M 2=6 kg) x=0 sin deformar
zona rugosa
M 1
A) 3 m/s liso
g
B) 2 m/s C) 4 m/s
M 2
8
D) 5 m/s E) 1 m/s
X
Física 25. Para el sistema mostrado, cuando el
perno se desprende, presenta una rapidez de 13,72 m/s. Calcule la máxima aceleración constante constan te del sistema sistema para que el perno no abandone el interior del coche. ( g=10 m/s2)
sar por un punto entre P y Q la fuerza resultante es vertical de 25 N y la tensión, en ese instante, tiene un módulo de 50 N, calcule la rapidez de la esfera en dicho instante. ( g=10 m/s2; L =30 cm)
3m perno
2m
Q
O
viento
g
L
8m P
A) 7 5 m/s
B) 2 3 m/s C) 4 m/s
D) D 7 m/s A) 10 m/s2 D) 3 m/s2
B) 15 m/s 2
C) 6 m/s2 E) 2 m/s /s2
26. En el sistema mostrado,, s se cumple que e
la tensión en la cuerda cuer (2) 2) es el doble que la tensión en la cuerda (1). Calcule e la rapidez angularr constante c st del sistema. sistema.. 2 ( g=10 m/s , L2=6,25 m)
E) 2 m/s
28. 8. Se muestra un u sistema sis en rotación
donde el módulo ó de d la tensión en la cuerda y el e módulo ódul de la reacción de la pared e del de cilindro sobre la esfera sson iguales. g Calcule la rapidez angular constante del sistema. ( g=10 m/s2) co r =0,2 =0,2 m
(2)
g
53º
(1)
A) 4 rad/s rad /s D) 3 rad/s 27.
B) 6 rad/s
g
37º
C) 5 rad/s E) 2 rad/s
Para la esfera que realiza un movimiento circunferencial en un plano vertical, vertica l, el viento le aplica una fuerza horizontal constante de 30 N. Si al pa-
A) 8 rad/s B) 6 rad/s C) 10 rad/s D) 7 rad/s E) 9 rad/s 9
Física 29. Si en el instante en que el bloque pasa
por B la fuerza resultante resulta nte sobre el bloque es horizontal, calcule su rapidez en dicho punto. ( g=10 m/s2) 53º/2
g
r =2 =2 m
k=0,5
A
B
A) 1 m/s
Trabajo Trabajo mecánico y energía 31.
Un bloque rugoso de 5 kg se encuentra en reposo en la posición x=0. Determine el trabajo tr abajo neto sobre el bloque desde la posición x=0 hasta x=12 m. La superficie solamente es rugosa desde x=5 m hasta x=10 m y en donde don de K =0,8. Además, a partir del punto P, la superficie cumple con la ecuación Y ’= X ’2. Considere que F mantiene su dirección.
B) 3 m/s
g=10 m/s2
C) 2 m/s D) 4
5 m/s 3
F =50 =50 N
Y
Y '
37º
8 3 E) 2 m/s 7
x=0
x=5 = m
X ' P x=10 m
X
30. Se muestra la vista sta superior su or de una u pla-
taforma horizontal nt fija y lisa is con unaa barra de longitud d “ L” y articulada ar ticulada al eje de rotación de un extremo. Calcule lc la tensión en el punto medio dio de la b barra arr constante. homogénea. Considere d ons
A) A 200 20 0 J D) D 240 J
B) 320 J
C) 400 J E) 220 J
32. Un bloque se deja en libertad en el punto
A. Si solo se manifiesta la fuerza de roza-
miento en el tramo BC , en donde K =0,1, determine a qué distancia del punto B se detiene el bloque. ( g=10 m/s2)
O
M
A
g
v=0
R
R R
R
B
10
A)
6 M2 L 5
D)
3 M2 L 8
2 2 B) M L 5
3 R
7 2 C) M L 2
E)
3 M2 L 2
A) 2 R D) 4 R
B) R
C
C) 3 R E) 5/2 R
Física 33.
El sistema se deja en libertad, estando el resorte sin deformar. Determine la rapidez del bloque A en el instante en que el bloque B está a punto de deslizar y rotar. Considere que el bloque B es homogéneo. ( g=10 m/s2; m A=2 kg; m B=1,6 kg) kg )
Una tabla homogénea, rugosa, de 1 m de longitud y 5 kg de masa se desliza por una superficie lisa con rapidez v0. Si el extremo derecho de la tabla al haber recorrido 60 cm sobre la superficie rugosa presenta una rapidez de 0, 8 7 m/s, calcule v0. El coeficiente de
rozamiento cinético entre la tabla y la
4m 2m
35.
superficie rugosa es 0,7.
B
v0
=32 N/m K =32 liso
A
A) 1 m/s
B) 2m/s
D) 5 m/s
A) 6 m/s
C) 4 m/s
B)) 2 7 m/s
6m/s
E)
rugoso
C) 7 m/s D) 7 m/ss
34. En el instante mostrado,, se abandona nd a
/s E) 14 m/s
el sistema. Determine el calor ca lo disipado a debido al rozamiento i hasta ta que qu el hilo
36. Una cadena c homogénea de 9 kg y 3 m
forme 37º con la vertical, tic si en dichoo
d de longitud se suelta en la posición mos-
instante el collarín A presenta una u ra-
trada. Calcule la energía cinética de la
pidez de 0, 4 2 m/s. Lass masas m de e A y
cadena en el instante en que un extre-
2
B son de 1,8 kg cada da uno. o. ( g=10 = m/s ;
mo de la cadena llegue al piso. Despre-
=50 cm)
cie todo rozamiento. ( g=10 m/s2) B g
g
1m
53º A
0,4 m 53º
A) 9,12 9,12 J B) 8,16 J C) 4,56 J A) 1 J D) 0,7 J
B) 0,5 J
C) 0,4 J E) 0,9 J
D) 10,15 J E) 12,4 J 11
Física 37.
Un bloque de 10 kg pasa por la posición x=0 con una rapidez de 12 m/s. A part pa rtir ir de dicha d icha posición se le ejerce una fuerza cuyos componentes componentes varían con la posición, tal como se muestra. Determine la rapidez máxima del bloque. ( g=10 m/s2 ) Desprecie todo rozamiento. F X (N)
F Y (N)
25
20 10 X (m) (m)
39. Luego de soltar el bloque A, determine
el calor disipado hasta que el bloque B descienda 160 cm. Los bloques A y B son de 2 kg cada uno. ( MN =200 =200 cm) k=0,75
A M
g
37º N X (m) (m)
B
Y
12 m/s
A) 14,4 , J
x=0
X
B) 20,8 J
C) 16,4 16,4 J
D)) 18,6 J
E) 19,2 J
40. 4 En el gráfico o mostrado, ra el bloque liso
A) 12 m/s D) 15 m/s
B) 13 m/s
C) 14 14 m/s E) E 16 m/s
38. Determine la altura tur h hasta donde lle-
gará como máximo el coche del el montaña rusa, de 200 kg, sii es lanzado do en e B con una rapidez su suficiente ie e (mínima) ( para pasar por el rizo. zo. Considere on el radio del rizo de 25 m.. ( g=10 m/s2 ) Considere superficies lisas.
C
está en reposo, reep poso, o, los resor r esortes tes (1) (1) y (3) (3) son de longitud d natural de 100 cm y 30 cm, respectivamente; v además, el resorte (3) está sin deformar. Si el bloque es desplazado 40 cm hacia la izquierda y se suelta, calcule la máxima energía cinética que adquiere el bloque. Considere que el bloque se mueve horizontalmente. ( K 1=130 N/m; K 2=100 N/m; K 3=200 N/m)
A (1)
35 m
120 cm
h
B
(3)
(2)
50 cm
A) 62 m D) 39 m 12
B) 58,5 m
C) 47,5 47,5 m E) 60 m
A) 18,6 J D) 24,6 J
B) 16,4 J
C) 20,6 J E) 14,6 J
Física Impulso y cantidad de movimiento 41.
Una partícula desarrolla un MCU con un periodo T , cuando barre un ángulo de /3 rad, ¿qué módulo tiene el impulso que experimentó? (Considere M su masa y R el radio de su trayectoria) A) D)
MR
T
B)
MR
2T
2 MR
C) E)
T
MR 3
T
forma que se traslada con rapidez constante. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. v
liso
otro extremo, ell tablón t mantiene nt su cantidad de movimiento. n arriba arr iba respecto e a all tablón, lón, la energía cinética del tablón ab n aumenta. m mo, el tablón disminuye su cantidad de movimiento.
B) VVF V VF
en la pared, solo recorre 2,5 m. ¿Qué módulo tiene el impulso que experimenta debido a la pared? ( g=10 m/s2) 20 m/s
µ=0,5
2 MR 3 T
42. Se observa a un joven sobre una plata-
A) VFV VF V D) FFV
44. El bloque de 2 kg, después de rebotar
C) VFF E) FVV FV V
30 m A) 20 N · s D) 30 N · s
B) 24 N · s
C) 28 N · s E) 32 N · s
45. Indique verdadero (V) o falso (F) según
corresponda. Para ar calcular el impulso de una fuerza sobre so un cuerpo, este necesariamente se debe e e trasladar. puede e definir f in para a la materia sustancial,, es decir, sólidos, líquidos y gaseosos. eoso Si un tráiler trá iler choca con una bicicleta, ambos experimentan igual impulso, en módulo, durante el impacto. A) VV VVV D) VFF
B) VFV VF V
C) FFV E) V VF
46. Después de cortar el hilo, ¿qué deforma-
ción tendrá el resorte cuando la velocidad relativa entre los bloques sea nula? (Deformación inicial del resorte x0)
43. Sobre un bloque de un kilogramo, que
está en reposo sobre el piso, empieza a actuar una fuerza dependiente del tiempo F = ( 20 + 4 t ) N , t en segundos. Hasta el instante t=10 s, ¿en cuánto cambió su energía mecánica, en KJ? ( g=10 m/s2) A) 21 D) 36,5
B) 26,5
C) 31 E) 46,5
M
x0
A) 2 D)
x0 3 3
M
B)
x0 3
liso
C)
x0 2 2
E)
x0 2 3 13
Física 47.
Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. no modifican la cantidad de movimiento de dicho sistema. mecánica de un sistema, también se conserva su cantidad de movimiento. dad de movimiento solo se aplica a fenómenos mecánicos. A) VVV V VV D) VFF
B) VVF V VF
C) FVF E) FFF
49. Si el joven y el niño intercambian de
lugar, ¿cuánto se desplazó el tablón homogéneo de masa 2 M ? 3 M
liso
L
A) L /2 D) L /5
C) L /4 E) L /6
viada vi ligeramente y soltada. Cuando ella lla este te por golpear el piso liso, ¿qué diferencia er (en n m/s) m/s hay entre la rapidez de los o extremos xtr s en dicho instante? 2 ( g=10 m/s /s )
resorte está sin deformar. ¿Qué móduó lo tiene el impulso en N · s,, del resorte resorte sobre el bloque, cuando o este ha recoo 2 rrido 20 cm? ( g=10 0 m/s )
30 cm
K =200 =200 N/m / m
B) 3
B) L /3
50. La barra rígida y homogénea es des-
48. El bloque de 2 kg es soltado a cuando el
A) 4 D)
M
C) 2 E) /2
A) 2 D) 6
g
B) 3
C) 4 E) 9
F í ís ica
14
01 - B
06 - C
11 - E
16 - A
21 - E
26 - A
31 - B
36 - B
41 - D
46 - C
02 - D
07 - C
12 - E
17 - A
22 - D
27 - E
32 - A
37 - B
42 - D
47 - D
03 - B
08 - B
13 - C
18 - B
23 - C
28 - C
33 - E
38 - C
43 - E
48 - C
04 - C
09 - D
14 - C
19 - A
24 - C
29 - D
34 - A
39 - E
44 - D
49 - B
05 - D
10 - C
15 - B
20 - E
25 - B
30 - D
35 - C
40 - B
45 - C
50 - B
