3 s a t s e u p o r P s a t n P reg u
Física Energía mecánica III
K =400 =400 N/m
10 m/s 1.
Un paracaidista se deja caer verticalmente desde un helicóptero, si llega al suelo con una rapidez de 10 m/s, entonces determine cuánta energía ganó el aire debido a la resistencia que ofrece al movimiento del paracaidista. ( g=10 m/s2)
A) 2 m/s D) 8 m/s 5.
70 kg v=0
B) 4 m/s
C) 6 m/s E) 10 m/s
El collarín de 2 kg es soltado en la posición mostrada, si el resorte tiene una longitud natural de 30 cm, ¿qué rapidez presenta el collarín al pasar por la posición B? Considere que el trabajo de la fuerza de rozamiento de A hasta B es –2 J.
10 m
K=900 K=900
N m
30 cm
A) 2500 J D) 3500 J
B) 6000 J
C) 6500 J E) 7500 J
37º B
2.
Una esfera de 3 kg es lanzada verticalmente, hacia abajo, con una rapidez de 4 m/s; cuando la esfera se encuentra a 2 m del piso, su rapidez es 8 m/s. Determine la variación de su energía potencial gravitatoria. A) 72 J D) 32 J
B) 42 J
C) 62 J E) 52 J
A) 1 m/s D) 4 m/s 6.
v=0 A
B) 2 m/s
C) 3 m/s E) 5 m/s
El bloque de 2 kg lanzado tal como se muestra, logra deformar el resorte en 40 cm. Determine v. ( g=10 m/s2)
UNMSM 2009 - II 3.
Una esfera de madera de 250 g es soltada en el fondo de un pozo que contiene agua. Si luego de ascender 2 m llega a la superficie libre del agua con una rapidez de 4 m/s, determine la cantidad de trabajo del agua sobre esta esfera. ( g=10 m/s2) A) 3 J D) 8 J
B) 4 J
K=100 N/m
v R
C) 7 J E) 9 J
liso
4.
El bloque de 4 kg presenta una velocidad de módulo 10 m/s, ¿qué rapidez presenta cuando el resorte es deformado en 60 cm? Desprecie el rozamiento.
A) 1 m/s D) 4 m/s
B) 2 m/s
2
C) 3 m/s E) 5 m/s
Física A) 102,2 kPa B) 102 kPa C) 104 kPa D) 100,4 kPa E) 100 kPa
Hidrostática I 7.
Determine la diferencia de presión entre el punto A y B. ( g=10 m/s2; AB=50 cm).
g 10.
A 37º
B
agua
A) 1 kPa D) 4 kPa 8.
B) 2 kPa
Al inicio la presión en el punto A es 110 kPa. Luego, se le aplica una fuerza de módulo 100 N en forma perpendicular al émbolo. Determine la nueva presión en A. 2
C) 3 kPa E) 5 kPa
A=20 cm
émbolo
En el gráfico, se tiene un tubo doblado en forma de U. Si los líquidos inmiscibles se mantienen en reposo, ¿qué densidad presenta el líquido ( x) en kg/m3?
A
F
A inicio
A) 120 kPa D) 150 kPa
líquido ( x)
2 h
h
11. agua
A) 100 D) 700 9.
B) 300
F 1
A
F 2
2 A
gas
A h=20
cm
h
ρ1
ρ x
B
3
C) 140 kPa E) 160 kPa
En el gráfico, el sistema se mantiene en reposo. Determine los módulos de las fuerzas F 1 y F 3.
C) 500 E) 900
En el sistema mostrado, los líquidos se encuentran en reposo. Si la diferencia de presiones entre A y B es de 2 kPa, determine la presión ejercida por el gas. ( r1=0,8 g/cm3; g=10 m/s2; Patm=105 Pa).
B) 130 kPa
A) F 1=30 N; F 3=110 N B) F 1=35 N; F 3=130 N C) F 1=45 N; F 3=100 N D) F 1=50 N; F 3=150 N E) F 1=40 N; F 3=120 N
F 3
3 A
Física 12.
En el gráfico se muestra un sistema en reposo. Si al colocar el bloque de masa m en el émbolo de 10 cm2; en el otro émbolo la tensión en la cuerda varía en 20 N, determine m. (Émbolo de masa despreciable; g=10 m/s2). 2
1 cm
15.
La esfera homogénea flota en el agua, tal como que muestra, determine su densidad.
R
2
10 cm
g
agua
A) 500 kg/m 3 D) 650 kg/m3 A) 10 kg D) 40 kg
B) 20 kg
16.
C) 30 kg E) 50 kg
B) 600 kg/m3 C) 400 kg/m3 E) 450 kg/m3
La barra homogénea de 3 kg está en reposo, determine el módulo de la fuerza de empuje que actúa sobre ella. ( g=10 m/s2).
Hidrostática II g
13.
El cuerpo sumergido en aceite se mantiene en reposo, determine su densidad. (r AC =0,8 g/cm3).
CG
H O 2
A) 10 N D) 25 N A) 600 kg/m3 D) 900 kg/m3 14.
B) 700 kg/m3 C) 800 kg/m3 E) 1000 kg/m3
17.
B) 15 N
C) 20 N E) 30 N
La fuerza de empuje tiene el doble de módulo que la fuerza de gravedad; determine el módulo de la tensión. ( g=10 m/s2).
La esfera homogénea cuya densidad es 500 kg/m3 está ascendiendo, dentro del agua, determine el módulo de su aceleración. ( g=10 m/s2)
1m
agua
agua
2
A) 5 m/s D) 15 m/s2
A) 2
B) 10 m/s
2
C) 8 m/s E) 12 m/s2
D)
π × 10
4
B)
N
3 π
× 10
4
2≠ 3
10
4
N
C) p×104 N E)
N
4
4
2π 5
× 10
4
N
Física 18.
Con el objetivo de descender a mayor profundidad, el submarino absorbe media tonelada de líquido en el tramo AB. Determine la variación en la fuerza de empuje que experimenta dicho submarino en el tramo AB. Desprecie la variación de la densidad del líquido para el tramo mencionado.
21.
La gráfica muestra el comportamiento de la temperatura con el calor para 2 sustancias A y B que interactúan térmicamente. Sabiendo que C e( A)=3C e( B), ¿en qué relación se encuentran las masas de A y B? (ºK) T (ºK) 120 A
Océano Pacífico
A
90
10 000 kg
20 m
30
B Q
0 B
A) 1/3 D) 2/3
A) 10 000 N B) 20 000 N C) 15 000 N D) 5000 N E) no varía
22.
Fenómenos Fenómenos térmicos I 19.
A una muestra de 2 L de agua líquida, inicialmente a 20 ºC, se le suministra calor de manera uniforme a razón de 400 cal/s. ¿Qué temperatura tendrá el agua de 1 minuto si el 20 % de la energía suministrada se disipa al medio exterior? A) 24,6 ºC D) 32,2 ºC
20.
B) 28,4 ºC
C) 29,6 ºC E) 40,4 ºC
En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se mezclan 2 muestras de agua líquida de masas m y 2 m que se encontraban inicialmente a 0 ºC y 90 ºC respectivamente. ¿Cuál será la temperatura de la primera muestra, cuando la segunda esté a 70 ºC? A) 70 ºC D) 30 ºC
B) 50 ºC
C) 40 ºC E) 20 ºC 5
B) 36 ºC
C) 38 ºC E) 44 ºC
Un bloque metálico ( C e=0,1 cal/gºC) es lanzado sobre una superficie horizontal áspera con 10 m/s. Determine cuánto es el incremento de su temperatura cuando se detiene, sabiendo que logró absorber el 60 % del calor disipado. (1 J=0,24 cal). A) 0,072 ºC D) 0,124 ºC
24.
C) 1/6 E) 4/3
Un trozo de metal, de 400 g y C e=0,3 cal/gºC y que se encuentra a 180 ºC, es introducido en un recipiente (C =0) =0) que contiene 1,2 L de agua a 26 ºC. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio térmico del sistema? A) 30 ºC D) 40 ºC
23.
B) 1/4
B) 0,048 ºC
C) 0,024 ºC E) 0,2 ºC
En un recipiente (C =80 =80 cal/ºC) se tiene 0,42 L de agua a 10 ºC. Luego, en él se hace ingresar 1 L de agua a 70 ºC. ¿Qué cantidad de calor entrega la segunda muestra de agua hasta que el sistema alcanza el equilibrio térmico? A) 16 kcal D) 24 kcal
B) 18 kcal
C) 20 kcal E) 28 kcal
Física Fenómenos térmicos II 25.
Una muestra de 50 g de hielo se encuentra en un recipiente de capacidad calorífica =40 cal/ºC y a –10 ºC. ¿Cuánto calor se reC =40 quiere suministrar al sistema para incrementar su temperatura hasta 40 ºC? A) 5750 cal B) 6000 cal C) 6250 cal D) 6500 cal E) 8250 cal
26.
27.
A) 12 min D) 8 min 28.
La gráfica muestra la variación de la temperatura de una muestra de agua conforme confor me se le suministra calor. Indique la masa de la muestra.
B) 14 min
29.
B) 98,5 ºC
Q(kcal)
0
9,5
– 20
B) 25 g
C) 40 g E) 80 g
30.
C) 98 ºC E) 94,5 ºC
¿Cuál es la masa de hielo a 0 ºC que se debe mezclar con 400 g de agua a 20 ºC para que el equilibrio térmico sea a 0 ºC y toda la muestra sea líquida? A) 50 g D) 120 g
100
C) 10 min E) 6 min
Se mezclan 10 g de vapor de agua a 100 ºC con 60 g de agua a 40 ºC. ¿Cuál será la temperatura de equilibrio térmico del sistema? A) 100 ºC D) 96,4 ºC
(ºC) T (ºC)
A) 20 g D) 50 g
A cierta muestra de agua líquida líquida se le suministra calor de manera uniforme, de manera que luego de 2 minutos, la temperatura de la muestra se incrementó de 20 ºC a 70 ºC. ¿Cuánto tiempo adicional debe transcurrir para lograr que se vaporice el 50 % de la muestra?
B) 80 g
C) 100 g E) 150 g
En un recipiente de capacidad calorífica despreciable se tiene una gran cantidad de hielo a 0 ºC. Luego, en él se hace ingresar 20 g de agua líquida a 60 ºC. ¿Cuánta agua líquida se tendrá en el equilibrio térmico? A) 15 g D) 35 g
B) 20 g
CLAVES
6
C) 30 g E) 45 g
