Preguntas propuestas
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1
2 3 4
Física A) 5 s
MRU y MRUV
B) 4 s C) 6 s
D) 8 s E) 10 s NIVEL BÁSICO
5. Un tren de 80 m de longitud desarrolla un MRU 1. Un motociclista que desarrolla un MRU con 80 km/h, ha planificado cubrir un tramo rectilíneo en 5 h. Cuando se encuentra a la mitad del camino, sufre un desperfecto que lo detiene por 1 h. ¿En cuánto deberá incrementar su rapidez, al reanudar su movimiento, para llegar media hora después de lo inicialmente planificado? A) 10 km/h B) 20 km/h C) 25 km/h D) 40 km/h E) 50 km/h
2. Un auto desarrolla un MRU con 35 km/h hacia el norte durante 2 h. Luego, gira y se dirige hacia el E 37º N con 50 km/h durante 3 h. Determine la rapidez media que desarrolló el auto durante estas 5 h. A) 40 km/h B) 45 km/h C) 42 km/h D) 50 km/h E) 35 km/h
3. Un móvil inicia un MRUV desde el reposo y en sus 2 primeros segundos recorre 8 m. ¿Cuánto recorre en el quinto segundo de su movimiento? A) 24 m B) 20 m C) 18 m D) 16 m E) 12 m
con 20 m/s. ¿Cuánto tiempo permanecerá completamente dentro de un túnel rectilíneo de 220 m de largo? A) 4 s
B) 5 s C) 6 s
D) 7 s E) 8 s
6. Un bus de 12 m de longitud pasa por el costado de un poste fijo durante 0,5 s. ¿Cuánto tardará en cruzar completamente un puente rectilíneo de 132 m de largo? Considere que el bus desarrolla un MRU. A) 4,5 s
B) 5 s C) 6 s
D) 7,5 s E) 8 s
7. Un móvil que desarrolla un MRUV recorrió durante el quinto segundo de su movimiento 10 m más que durante el tercero. Determine el módulo de su aceleración. A) 10 m/s2 B) 20 m/s2 C) 5 m/s2 D) 2,5 m/s2 E) 4 m/s2
NIVEL INTERMEDIO
8. Un auto que desarrolla MRUV presenta un 4. Los móviles que se muestran desarrollan MRU. ¿Qué tiempo transcurre, desde el instante mostrado, para que los móviles estén separados 10 m por segunda vez?
...
cierto instante 16 m/s y se detiene luego de 4 s. ¿Cuánto recorrió en el último segundo de su movimiento? A) 2 m
8 m/s
5 m/s
B) 1 m C) 4 m D) 8 m
14 m
E) 2,5 m 2
Física 9. Un móvil inicia un MRUV desde el reposo con
4 m/s2. Si la máxima rapidez que puede adquirir es 20 m/s, determine el menor tiempo que le tomaría recorrer un tramo rectilíneo de 80 m.
11. Se muestran 2 autos de iguales dimensiones que se dirigen uno al encuentro del otro. Si A desarrolla MRU y B MRUV, determine cuánto tiempo transcurre hasta que se cruzan completamente. 4 m/s2
A) 5 s B) 5,5 s C) 6 s D) 6,5 s E) 7 s
20 m/s
NIVEL AVANZADO
10 m/s
A
10. Una araña desciende uniformemente a razón
de 1,8 cm/s. Determine con qué rapidez se moverá su sombra proyectada sobre la pared. 3a
2a
B
4m
144 m
4m
A) 2 s B) 2,5 s C) 4 s D) 5 s E) 6 s
12. En el gráfico, los móviles A y B se trasladan sobre trayectorias rectilíneas paralelas muy próximas. A desarrolla MRU y B iniciará un MRUV desde el reposo. A partir del momento mostrado, ¿cuánto tiempo transcurre para que B alcance a A?
foco
2 v0=0 2 m/s (B)
8 m/s
(A) A) 1,8 cm/s B) 2,4 cm/s C) 3 cm/s D) 3,2 cm/s E) 3,6 cm/s
12 m A) 2 s B) 4 s C) 5 s D) 6 s E) 8 s
3
Física Caída libre I NIVEL BÁSICO
1. Una piedra se lanza desde cierta altura con
30 m/s verticalmente hacia arriba. ¿Qué rapidez tendrá luego de 7 s de su lanzamiento y a qué distancia de su posición de lanzamiento estará? ( g=10 m/s2). A) 70 m/s; 60 m B) 30 m/s; 25 m C) 30 m/s; 35 m D) 40 m/s; 25 m E) 40 m/s; 35 m
2. ¿Con qué velocidad debe ser lanzado verticalmente un objeto, desde una altura de 100 m respecto del piso, para que impacte contra el piso luego de 4 s? ( g=10 m/s2). A) 10 m/s B) 10 m/s C) 5 m/s D) 5 m/s E) 4 m/s
↑ ↓ ↑ ↓ ↓
NIVEL INTERMEDIO
5. Una piedra fue lanzada verticalmente hacia arriba y luego de 12 s impacta con el piso con una rapidez que es el triple de la inicial. ¿Qué altura máxima, respecto del piso, logró alcanzar la piedra? ( g=10 m/s2). A) 405 m B) 385 m C) 360 m D) 450 m E) 425 m
6. Se deja caer un objeto desde la azotea de un edificio. Luego este objeto tarda 0,1 s en cruzar una ventana de 1,05 m de altura. ¿A qué distancia de la azotea se encuentra la parte superior de la ventana? ( g=10 m/s2). A) 2,5 m B) 2 m C) 4 m D) 5 m E) 10 m
7. Un objeto fue lanzado verticalmente y durante los primeros 4 s de su movimiento recorre 50 m. ¿Qué rapidez tendrá 8 s después de su lanzamiento? ( g=10 m/s2). A) 70 m/s B) 60 m/s C) 50 m/s D) 40 m/s E) 30 m/s
3. Un objeto fue lanzado verticalmente desde
cierta altura h respecto del piso y luego de 7 s impacta contra el piso con 50 m/s. Determine h. ( g=10 m/s2)
A) 125 m B) 105 m C) 100 m D) 80 m E) 75 m
4. Un objeto fue soltado desde cierta altura res-
...
pecto del piso y en el último segundo, antes de impactar contra el piso, recorre 20 m más que lo que recorrió en el tercer segundo de su movimiento. ¿Qué rapidez presentó el objeto 1 s antes de impactar? ( g=10 m/s2).
8. En el instante mostrado se suelta un objeto y el niño inicia un MRUV con la finalidad de cogerlo, antes de que este impacte contra el piso. ¿Cuál debe ser el módulo de la aceleración necesaria que debe desarrollar el niño para lograr su objetivo? ( g=10 m/s2). A) 1,2 m/s2 B) 1,25 m/s2 C) 2 m/s2 D) 2,5 m/s2 E) 4 m/s2
g
A) 30 m/s B) 40 m/s C) 50 m/s D) 20 m/s E) 60 m/s
28,8 m
7,2 m 4
Física 11. Desde una altura h respecto del piso fue sol-
NIVEL AVANZADO
tado un objeto y al mismo tiempo fue lanzado otro, desde el piso y en forma vertical. El
9.
Desde 125 m de altura respecto del piso se suelta un objeto y 1 s después, desde el piso, se lanza verticalmente otro con 30 m/s. Determine luego de cuántos segundos de haberse soltado el primer objeto se cruzan los móviles y a qué altura respecto del piso ocurre esto. ( g=10 m/s2)
gráfico muestra el instante en que se cruzan. Determine h. ( g=10 m/s2). 2v
v
g A) 4 s; 40 m D) 3 s; 45 m
B) 3 s; 60 m
C) 4 s; 75 m E) 4 s; 45 m
40 m
10. El gráfico nos muestra el instante en que un tubo de 1 m de longitud se suelta y un objeto es lanzado. ¿Cuánto tiempo permanecerá el objeto dentro del tubo? ( g=10 m/s2).
A) 80 m D) 52 m
B) 64 m
C) 48 m E) 50 m
12. Desde un globo aerostático que asciende ver-
g 9m 4 m/s
A) 0,25 s D) 1,25 s
B) 0,5 s
C) 1 s E) 0,4 s
5
ticalmente con 20 m/s, realizando MRU, se suelta un objeto cuando el globo está a 60 m del piso. ¿A qué altura del piso estará el globo cuando el objeto impacte contra el piso? ( g=10 m/s2) A) 120 m B) 140 m C) 160 m D) 180 m E) 240 m
Física de su lanzamiento; ¿qué desplazamiento hori-
Caída libre II
zontal, en metros, habrá logrado? (g=10 m/s2). NIVEL BÁSICO A) 240 B) 180
1. Desde el borde de un acantilado en la posición
C) 300
A se lanza un objeto, tal como se muestra. Determine h y v si el tiempo transcurrido entre las posiciones A y B es 2 s. ( g=10 m/s2).
D) 270 E) 360
15 m/s
NIVEL INTERMEDIO
A
4. Desde una altura de 80 m, respecto del piso, se
h
lanza un objeto horizontalmente con 40 m/s. B
¿Qué rapidez tendrá 1 s antes de impactar contra el piso? ( g=10 m/s2).
v
g
A) 30 m/s
A) 20 m; 20 m/s B) 20 m; 25 m/s C) 25 m; 25 m/s D) 15 m; 25 m/s E) 15 m; 20 m/s
B) 40 m/s C) 40 2 m/s D) 50 m/s E) 40 5 m/s
2. Se muestra a un mismo móvil en 2 posiciones diferentes de su trayectoria. Considerando que desarrolla un MPCL, determine d. ( g=10 m/s2).
5. Desde una posición sobre una superficie inclinada se lanza horizontalmente un objeto. ¿Al cabo de cuánto tiempo impactará en la superficie? ( g=10 m/s2).
20 m/s g
53º
20 m/s
45º g
...
d
A) 26,5 m B) 28,4 m C) 30,8 m D) 33,6 m E) 35,2 m
45º
A) 2 s B) 2,5 s
3. Un pequeño objeto se lanza desde el piso con
C) 3 s
un ángulo de inclinación de 37º y alcanza su altura máxima luego de 4,5 s. Luego de 5 s des-
D) 4 s E) 5 s 6
Física 6. Una piedra se lanza desde una superficie incli-
tante que se suelta la tercera? Considere que el avión vuela horizontalmente con una rapidez constante. ( g=10 m/s2).
nada en forma perpendicular a dicha superficie. ¿A qué distancia de su posición de lanzamiento impactará en la superficie? ( g=10 m/s2).
A) 10 m B) 25 m C) 15 m D) 20 m E) 5 m
20 m/s g
NIVEL AVANZADO
9. Dos piedras son lanzadas simultáneamente, tal
37º
como lo muestra el gráfico. Si logran impactar luego de 3 s, determine d. ( g=10 m/s2).
A) 75 m B) 80 m C) 100 m D) 50 m E) 60 m
10 m/s
g
7. Se observa la trayectoria parabólica que experimentó un objeto. Si empleó 2 s en ir de la pared (1) a la pared (2), determine el tiempo que empleó desde el lanzamiento hasta pasar por la pared (1). ( g=10 m/s2).
45º
(1)
d A) 30 m B) 45 m C) 60 m D) 75 m E) 90 m
20 m/s (2)
v0
60 m
v0
10. En el instante mostrado, las pequeñas esferas A y B son lanzadas con 50 m/s y 40 2 m/s, respectivamente. Determine la separación entre ambas cuando la esfera A alcanza su altura máxima. ( g=10 m/s2).
45º 32 m
A) 0,2 s B) 0,4 s C) 0,8 s D) 0,5 s E) 1,2 s
vA
g
45º
37º
8. Un avión bombardero suelta 3 bombas con un intervalo de 1 s entre ellas, ¿cuál es la distancia entre la primera y la segunda bomba en el ins7
vB
240 m A) 5 m B) 15 m C) 20 m D) 30 m E) 45 m
Física 11. En el instante mostrado, del avión se suelta un
12. Desde el helicóptero se suelta un proyectil. Si
proyectil. Determine la rapidez de la lancha si el proyectil logra impactarlo. Considere que la lancha realiza MRU. ( g=10 m/s2).
2 s después se dispara (desde el cañón en tierra) otro proyectil con una rapidez de 50 m/s, el cual logra impactar con el primero, luego de 2 s de haber sido disparado, determine d. ( g=10 m/s2)
50 m/s 37º
200 m
10 m/s
v
140 m
200 m d A) 10 m/s D) 50 m/s
B) 20 m/s
C) 40 m/s E) 16 m/s
A) 80 m D) 60 m
B) 40 m
...
8
C) 50 m E) 100 m
Física Estática I D)
NIVEL BÁSICO
R
R
1. Se muestra una barra que se mantiene en re-
poso apoyando sus extremos en 2 superficies. Construya el diagrama de fuerzas (diagrama de cuerpo libre) sobre la barra e indique la dirección de la fuerza que le ejerce el plano inclinado.
E)
3. En el sistema que se muestra, los bloques están en reposo. Determine la deformación del resorte y la lectura del dinamómetro ideal (D). (K=75 N/cm; g=10 m/s2) K
g
7 kg
liso
(D) A)
B)
C)
D)
15 kg
A) 4 cm; 150 N B) 4 cm; 80 N C) 2 cm; 150 N D) 2 cm; 80 N E) 2 cm; 70 N
E)
2. La barra homogénea que se muestra se man-
tiene en reposo. Indique qué alternativa representa mejor la fuerza de reacción por parte de la articulación.
NIVEL INTERMEDIO
4. En el gráfico se muestra un bloque de 8 kg y una tabla de 5 kg, ambos en reposo. Determine el módulo de la fuerza de contacto entre ellos. ( g=10 m/s2)
g
g A)
B) R
R
C) A) 80 N B) 65 N C) 50 N D) 30 N E) 15 N
R 9
Física 5. La barra que se muestra es de 9 kg y se man-
tiene en reposo. Determine el módulo de la fuerza que le ejerce el plano inclinado. ( g=10 m/s2)
θ
g A
g
B
A) 37º B) 45º C) 30º D) 53º E) 60º
6 kg
8. Si el sistema mostrado se mantiene en repo-
so, determine el módulo de la fuerza que la pared lisa ejerce sobre la barra. (mbarra=5 kg; g=10 m/s2).
A) 30 N B) 40 N C) 60 N D) 90 N E) 120 N
A) 30 3 N B) 40 N C) 60 N D) 60 3 N E) 40 3 N
6. Una esfera homogénea y lisa de 6 kg se mantiene en reposo como se indica. Determine el módulo de la reacción del plano inclinado. ( g=10 m/s2)
60º
23º
g
F=80 N
3 kg
9. La barra de 14 kg se encuentra en reposo como se indica en el gráfico. Determine el módulo de la tensión en la cuerda (2). (g=10 m/s2).
...
45º
A) 60 N B) 60 2 N C) 80 N D) 80 2 N E) 100 N
7. El sistema mostrado se encuentra en reposo. Determine la medida del ángulo q para tal sim m tuación. A − B 4 3
(1)
g
(2)
6 kg
A) 60 N B) 70 N C) 80 N D) 90 N E) 140 N 10
Física A) 20 N
NIVEL AVANZADO
B) 25 N
10. Una esfera homogénea de radio r y 6 kg se mantiene apoyada sobre una superficie cilíndrica de radio R. Determine el módulo de la reacción en A. ( g=10 m/s2; R=3r). O R A) 20 N B) 20 3 N C) 40 N g A D) 60 3 N E) 120 N
C) 40 N D) 50 N E) 75 N
12. Una barra rígida de 4,5 kg se mantiene en reposo sostenida por una cuerda de 80 cm de longitud. Determine el módulo de la tensión en la cuerda. Considere C.G.: centro de gravedad de la barra. (g=10 m/s2).
B
11. La esfera homogénea de 4 kg se mantiene en
g
reposo, tal como lo muestra el gráfico. Determine el módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2)
C.G.
37º g liso
A) 18 N B) 20 N C) 40 N D) 45 N
37º
E) 50 N
11
1,8 m
Física Estática II
F=50 N
NIVEL BÁSICO
µS=0,8
37º
1. Si el sistema mostrado se mantiene en repo-
so, determine el módulo de la fuerza de rozamiento y reacción del piso que actúa sobre el bloque. ( g=10 m/s2).
A) 64 N; 100 % B) 64 N; 62,5 % C) 40 N; 50 % D) 40 N; 62,5 % E) 40 N; 100 %
12 kg g
4. Un bloque de 8 kg se encuentra en reposo apoyado sobre una superficie horizontal rugosa. De pronto, se le aplica una fuerza horizontal F . Determine el módulo de la reacción del piso sobre el bloque para los casos en que F=60 N y F=80 N.
5 kg
F
A) 120 N; 130 N B) 50 N; 120 N C) 50 N; 130 N D) 50 N; 50 N E) 70 N; 120 N
µ=
A) 80 N; 40 N B) 100 N; 40 5 N C) 100 N; 40 N D) 80 N; 40 5 N E) 100 N; 80 2 N
2. Un bloque de 4 kg se lanza sobre una superficie horizontal rugosa, tal como se muestra. Determine el módulo de la reacción de la superficie sobre el bloque. ( g=10 m/s2). µ=
0,8 0,75
5. El sistema mostrado se mantiene en reposo. Determine el módulo de la fuerza de rozamiento que actúa sobre la tabla de 8 kg. ( g=10 m/s2)
A) 30 N B) 40 N C) 50 N D) 60 N E) 80 N
...
0,5 0,8
23º
g
NIVEL INTERMEDIO 3 kg
3. Si el bloque de 5 kg se mantiene en reposo, de-
termine el módulo de la fuerza de rozamiento que actúa sobre él y qué porcentaje es del módulo de la máxima fuerza de rozamiento en las condiciones mostradas. ( g=10 m/s2).
30º A) 20 N B) 16 N C) 32 N D) 24 N E) 36 N 12
Física 6. ¿Cuál será el módulo necesario (mínimo) de la
A) 32 N B) 48 N C) 60 N D) 76 N E) 92 N
fuerza F , que permita mantener el bloque en reposo? (m=4 kg; g=10 m/s2).
9. Una esfera de 8 kg se mantiene en reposo, tal
como se muestra. Si la lectura del dinamómetro ideal (D) es 30 N, determine el módulo de la fuerza de rozamiento entre la esfera y el plano inclinado. ( g=10 m/s2).
45º
µ=
F
0,6 0,4
(D) g
A) 25 N B) 25 2 N C) 25 5 N D) 50 N E) 50 2 N
7. Un bloque de 12 kg se deja en libertad sobre
un plano inclinado rugoso, tal como se indica en el gráfico. Determine cuál será el módulo de la fuerza de rozamiento que actúa sobre el bloque. ( g=10 m/s2).
g
16º
A) 50 N B) 14 N C) 24 N D) 48 N E) 25 N NIVEL AVANZADO
37º
10. La barra que se muestra se encuentra en repoµ=
so y a punto de resbalar. Determine su masa. ( g=10 m/s2)
0,7 0,5
A) 96 N B) 72 N C) 64 N D) 48 N E) 36 N
g (6 kg)
8. Un bloque de 10 kg se mantiene en reposo, debido a la acción de la fuerza F paralela al plano. Determine el mayor módulo que puede tener F para la situación descrita. ( g=10 m/s2).
µ= 53º
g µ= F
37º 13
0,4 0,2
A) 9,2 kg B) 9,8 kg C) 10,4 kg D) 11,6 kg E) 12,1 kg
0,5 0,6
Física 11. La esfera homogénea y lisa de 6 kg se mantiene en reposo, al igual que todo el sistema. Determine el módulo de la fuerza de rozamiento, sobre la cuña, por parte del piso. ( g=10 m/s2).
horizontal F cuyo módulo aumenta gradualmente. La gráfica indica cómo varía el módulo de la fuerza de rozamiento sobreel bloque, conforme aumenta el módulo de F . Determine los valores de mS y mK. ( g=10 m/s2). froz(N) F 20
53º
F(N 0
A) 40 N D) 80 N
B) 60 N
C) 50 N E) 30 N
12. Un bloque de 4 kg se encuentra en reposo apoyado sobre una superficie horizontal rugosa. De pronto, al bloque se le aplica una fuerza
A) 0,5; 0,7 B) 0,5; 0,6 C) 0,8; 0,5 D) 0,7; 0,5 E) 0,7; 0,6
...
14
28
Física Estática III 4m
NIVEL BÁSICO
1.
Si el momento de la fuerza F1 respecto de O presenta un módulo de 50 Nm, determine el momento resultante respecto de O. Considere a la barra de masa despreciable.
A) 40 N D) 50 N
F2=2F 37º
B) 60 N
C) 80 N E) 120 N
NIVEL INTERMEDIO
3a
4.
O
F1=F a
Una barra homogénea de 12 kg se mantiene en reposo tal como se muestra. Determine el módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2).
A) +230 N · m B) – 180 N · m C) – 130 N · m D) – 50 N · m E) +80 N · m
2.
g
En el instante mostrado, sobre la placa cuadrada y homogénea de 2 kg y 1 m de lado, ¿cuál es el momento resultante respecto de la articulación? F1=80 N
37º
A) 120 N D) 60 N
g
F2=40 N
30º 40 cm
F3=20 N
5.
B) 100 N
C) 80 N E) 50 N
El sistema barra-bloque se mantiene en equilibrio. La barra es homogénea de 10 kg y 6 m de longitud. ¿Cuál podrá ser el mayor valor de la masa del bloque, tal que el sistema no pierda el equilibrio?
F4=30 N g
20 cm A) – 20 N · m D) 0
3.
B) – 16 N · m
C) – 10 N · m E) +8 N · m
La barra homogénea de 8 kg y 6 m de longitud se mantiene en reposo dispuesta en forma horizontal. Determine el módulo de la reacción en la articulación.
2m A) 2 kg D) 6 kg
B) 4 kg
15
C) 5 kg E) 10 kg
Física 6.
Se muestra una placa rectangular homogénea de 20 cm×50 cm y 4 kg. Determine el módulo de la reacción de la articulación. ( g=10 m/s2)
g 6 kg
g 1m 3 kg A) 2 m D) 0,5 m
B) 1,5 m
C) 1 m E) 0,4 m
A) 90 N NIVEL AVANZADO
B) 40 2 N C) 20 5 N
9.
D) 10 13 N E) 10 41 N
7.
Si la esfera homogénea de masa m se mantiene en equilibrio como lo indica el gráfico, determine el módulo de la fuerza de rozamiento entre la superficie inclinada y la esfera. ( g=10 m/s2).
La esfera homogénea de 18 kg se mantiene en reposo, tal como se muestra. Determine el módulo de la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2). A) 100 N B) 90 N C) 120 N D) 150 N E) 50 N
g 37º
g
10. Una barra rígida de 2,5 kg y 4 m de longitud se
4 kg
mantiene en reposo dispuesta en forma horizontal. Sobre ella se apoya un bloque pequeño de 3 kg. Determine el módulo de la fuerza de contacto entre el bloque y la barra. ( g=10 m/s2).
θ A) falta conocer m. B) falta conocer q. C) falta conocer m y q. D) 20 N E) 40 N
8.
g
La barra de 9 kg de 5 m de longitud se mantiene en reposo, tal como se muestra el gráfico. Determine a qué distancia del punto medio de la barra se ubica su centro de gravedad. ( g=10 m/s2). 16
1m A) 5 N D) 20 N
B) 10 N
C) 15 N E) 30 N
Física 11. La barra homogénea de 3 m de longitud y 6 kg
se mantiene en reposo tal como se indica. Determine el módulo de la reacción en la articulación. ( g=10 m/s2). g
12. Una esfera homogénea de 4 kg y 25 cm de ra-
dio se apoya sobre una barra lisa, homogénea de 5 kg y 1 m de longitud. Determine el módulo de la reacción de la pared sobre la barra. Considere que M es punto medio de la barra y g=10 m/s2. g
1m
M
0,5 m 4 kg A) 60 N D) 100 N
B) 80 N
C) 50 2 N E) 100 2 N
A) 50 N D) 80 N
B) 60 N
17
C) 75 N E) 100 N
Física C) 2 m/s2; 2 m/s2 D) 10 m/s2; 10 m/s2 E) 10 m/s2; 2 m/s2
Dinámica rectilínea NIVEL BÁSICO
1.
Un bloque de 2 kg se lanza sobre una superficie horizontal rugosa e impacta contra un resorte (K=4 N/cm). Determine el módulo de su aceleración en el instante en que el resorte está comprimido 3 cm. ( g=10 m/s2).
4.
K
Un bloque de 4 kg se encuentra, inicialmente en reposo, sobre una superficie horizontal rugosa. De pronto sobre él comienza a actuar una fuerza horizontal. Constante F de módulo 24 N. Determine la rapidez del bloque 3 s después de iniciado su movimiento. ( g=10 m/s2).
µK=0,4 A) 4 m/s2 D) 10 m/s2
2.
B) 6 m/s2
F
v0=0
C) 8 m/s2 E) 12 m/s2
µ=
El bloque liso de 4 kg se traslada sobre un plano inclinado, mediante la acción de una fuerza horizontal constate F de módulo 60 N. Determine el módulo de la aceleración del bloque. ( g=10 m/s2)
0,2 0,1
A) 16 m/s B) 12 m/s C) 10 m/s D) 15 m/s E) 6 m/s
g NIVEL INTERMEDIO
F
5.
53º A) 1 m/s2 D) 4 m/s2
3.
B) 2 m/s2
C) 2,5 m/s2 E) 0,5 m/s2
Un bloque se lanza hacia arriba sobre un plano inclinado. Determine el módulo de su aceleración cuando asciende y desciende. ( g=10 m/s2). g µ=
0,6 0,5
37º A) 8 m/s2; 4 m/s2 B) 6 m/s2; 6 m/s2 18
Un bloque fue lanzado sobre una superficie horizontal rugosa (mk=0,4) y se detiene luego de 6 s. ¿Cuánto recorrió hasta 2 s antes de detenerse? ( g=10 m/s2). A) 72 m D) 48 m
6.
B) 64 m
C) 56 m E) 40 m
Un objeto de 6 kg se encuentra en reposo sobre el piso. Luego se le aplica una fuerza vertical constante de módulo 72 N, que lo eleva. ¿Cuánto tiempo transcurre hasta que se encuentra a 9 m del piso? ( g=10 m/s2). A) 1 s B) 1,5 s C) 2 s D) 2,5 s E) 3 s
Física 7.
En el sistema mostrado, el bloque A le ejerce a B una fuerza de módulo 12 N. Determine el módulo de F . (mA=5 kg; mB=3 kg). F 60º
A) 24 N D) 64 N
8.
A
B
B) 32 N
liso
C) 48 N E) 72 N
En el esquema mostrado, el módulo de la tensión en la cuerda (1) es 70 N. Si las masas de los bloques A y B son 2 kg y 3 kg, respectivamente, determine el módulo de la tensión en la cuerda (2). ( g=10 m/s2).
10. El sistema mostrado se traslada, de manera que el bloque de 2 kg no resbala sobre la cuña de 10 kg. Determine el módulo de la fuerza horizontal constante F . Desprecie todo rozamiento. ( g=10 m/s2). A) 160 N B) 150 N C) 120 N D) 100 N E) 80 N
F 45º
11. Luego de dejar el sistema en libertad, deter-
mine la altura máxima que logra alcanzar el bloque A respecto del piso. (mA=m; mB=3 m; g=10 m/s2).
g
cuerda (1)
A
B
cuerda (2)
B
A) 20 N D) 42 N
B) 30 N
C) 24 N E) 70 N
A) 2,5 m D) 12,5 m
B) 5 m
C) 10 m E) 15 m
12. El sistema es dejado en libertad, tal como se indica. Determine la rapidez del bloque A al pasar por P. Desprecie el rozamiento. ( g=10 m/s2; mA=3 kg; mB=2 kg).
NIVEL AVANZADO
9.
10 m
A
El sistema es trasladado mediante la acción de una fuerza horizontal constante F . Si el bloque de 4 kg no resbala sobre la tabla de 6 kg, determine el módulo de la fuerza de reacción de la tabla sobre el bloque. ( g=10 m/s2; F=50 N).
A
P 3m g B
F
2m
liso
A) 20 N D) 20 5 N
B) 20 2 N
C) 40 N E) 50 N
A) 3 m/s D) 6 m/s
B) 4 m/s
19
C) 5 m/s E) 8 m/s
Física A) 416 J B) 424 J C) 454 J D) 482 J E) 576 J
Trabajo mecánico NIVEL BÁSICO
1.
Una persona de 60 kg se suelta en A sobre un tobogán. ¿Cuánto trabajo se desarrolla mediante la fuerza de gravedad hasta que pasa por B? ( g=10 m/s2). g
4.
A
Un bloque de 4 kg se lanza sobre una superficie horizontal rugosa con 8 m/s. Determine cuánto trabajo se desarrolla mediante la fuerza de rozamiento durante los 2 primeros segundos de su movimiento. ( g=10 m/s2). 8 m/s
4m µK=0,2 B
A) 2400 J D) 600 J
2.
6m
B) 2000 J
A) – 108 J B) – 96 J C) – 92 J D) – 84 J E) – 76 J
C) 800 J E) 1400 J
Un bloque de 4 kg se eleva desde el piso aplicándole una fuerza vertical y hacia arriba de módulo 60 N. Determine la cantidad de trabajo neto que se desarrolla sobre el bloque hasta que alcanza una altura de 8 m respeto del piso. ( g=10 m/s2)
NIVEL INTERMEDIO
5.
Un bloque es trasladado mediante la acción de una fuerza constante F de módulo 50 N. ¿Cuánto trabajo se desarrolla mediante esta fuerza entre las posiciones A y B?
A) 80 J B) 100 J C) 120 J D) 160 J E) 200 J
3.
B
g
F 37º
5m
Un bloque liso de 4 kg se traslada mediante la acción de una fuerza horizontal constante F de módulo 12 N. ¿Cuánto trabajo se desarrolla mediante esta fuerza desde que el bloque presenta 6 m/s hasta que presenta 18 m/s? F
20
3m A) 290 J B) 250 J C) 200 J D) 110 J E) 90 J
A
Física 6.
Un bloque de 8 kg se traslada lentamente mediante la acción de una fuerza horizontal constante de módulo 120 N. Determine cuánto trabajo se desarrolló mediante la fuerza de rozamiento entre A y B. ( g=10 m/s2).
F (N) 24
B
0
6 F
g
X
F
6m
X=0 A) 72 J D) 48 J
5m
A A) – 200 J D) – 120 J
7.
9.
B) – 180 J
C) – 150 J E) – 80 J
Un bloque de 2 kg es trasladado mediante una fuerza horizontal que varía con la posición ( x ) de acuerdo con la gráfica. Determine la cantidad de trabajo neto desarrollado sobre el bloque entre las posiciones x = 0 y x = +4 m.
B) 68 J
C) 64 J E) 32 J
Un bloque liso de 2 kg se traslada mediante la acción de una fuerza horizontal que varía con la posición ( x ) de acuerdo con la gráfica. Determine cuánto trabajo se desarrolla mediante esta fuerza mientras la rapidez del bloque aumenta. F (N) 30
F (N)
X (m)
40
0
F µK=0,4
F
X (m) 0
B) – 32 J
X
8 C) +82 J E) – 16 J
NIVEL AVANZADO
8.
4
– 20
20
A) +100 J D) +68 J
2
Un bloque liso de 4 kg es trasladado mediante la acción de una fuerza horizontal que varía con la posición ( x ) de acuerdo con la gráfica. ¿Cuánto trabajo se desarrolla mediante esta fuerza desde la posición x = 0 hasta donde la aceleración del bloque presenta un módulo de 2 m/s2?
A) 100 J D) 45 J
B) 90 J
C) 60 J E) 30 J
10. Un bloque A de masa 2m presenta rapidez v.
Otro bloque B de masa m presenta rapidez 2v. Si ECA y ECB representan las energías cinéticas de A y B, respectivamente, indique lo correcto.
A) ECA=ECB B) ECB=2ECA C) ECA=2ECB D) ECA=4ECB E) ECB=4ECA 21
Física 11. Un bloque cúbico de 40 cm de arista y 8 kg se mantiene en reposo apoyado en un resorte ideal (K=20 N/cm) de 34 cm de longitud natural. Determine la energía mecánica que tiene el sistema bloque-resorte respecto del piso. ( g=10 m/s2)
A) 40 J D) 42,4 J
B) 41,6 J
C) 41,9 J E) 44,2 J
12. Un móvil de 4 kg presenta en cierto instante una rapidez de 6 m/s y desarrolla un MRUV con 4 m/s2; ¿Al cabo de cuánto tiempo su energía cinética se cuadruplica?
g
6 m/s
4 m/s2
K A) 4 s D) 1,5 s
22
B) 3 s
C) 2 s E) 1 s
Física A) 30 cm B) 50 cm C) 20 cm D) 40 cm E) 35 cm
Energía mecánica NIVEL BÁSICO
1.
Un pequeño objeto de 2 kg se lanza en A y luego de 2,5 s pasa por B donde su energía potencial gravitatoria respecto del piso es 80 J. Determine su energía mecánica, respecto del piso, 4 s después de su lanzamiento cuando pasa por C. ( g=10 m/s2). 8 m/s
NIVEL INTERMEDIO
4.
B
A 4h
3h
El bloque mostrado es de 6 kg y pasa por A con 4 m/s. Si pasa por B con 8 m/s, determine cuánto trabajo se desarrolló mediante la fuerza de rozamiento en el tramo AP. Considere que en todo momento mK=0,2. ( g=10 m/s2). µK
C
g
A
g
A) 144 J D) 116 J
2.
B) 132 J
5m
Un bloque de 4 kg se encontraba inicialmente en reposo en A. Luego es trasladado mediante la acción de una fuerza constante F de módulo 80 N. Determine la rapidez del bloque al pasar por B. ( g=10 m/s2).
8m
A) – 40 J B) – 36 J C) – 32 J D) – 28 J E) – 24 J
B 1m
liso
3.
P
B
C) 124 J E) 108 J
F
4m
A
3m
A) 4 m/s D) 10 m/s
B) 5 m/s
5.
Una esfera es soltada en la posición A. Si se desprecia la fuerza de rozamiento, determine la longitud x. ( g=10 m/s2).
C) 8 m/s E) 12 m/s
vA=0 A R=0,8 m
Se suelta un bloque de 1 kg, tal como se muestra. Determine la máxima deformación del resorte. (K=80 N/m). v=0 50 cm
1,25 m
g x A) 0,5 m D) 2 m
B) 1 m
23
C) 1,5 m E) 2,5 m
Física 6.
Un bloque de 8 kg se encuentra en reposo sobre el piso y a él se encuentra soldado un resorte (K=160 K/m). Luego, se aplica en el extremo libre del resorte una fuerza vertical y hacia arriba con la finalidad de elevar al bloque. ¿Cuánto trabajo será necesario desarrollar mediante esta fuerza para lograr que el bloque asciende 3 m? ( g=10 m/s2). g
F
A) 0,1 m B) 0,2 m C) 0,25 m D) 0,4 m E) 0,5 m
9.
Una argolla de 3 kg puede deslizar sin fricción por una guía horizontal, la cual está unida a un resorte de longitud natural de 0,1 m y rigidez K=400 N/m. Si la argolla se suelta en A, determine su rapidez cuando pase por B.
K 12 cm
A) 20 J D) 240 J
7.
B) 120 J
C) 220 J E) 260 J
Una pequeña esfera lisa se suelta en A. Determine d. ( g=10 m/s2). r g
O 60º
r
B) r/2
D) r
8.
9 cm
A) 1 m/s B) 2 m/s C) 3 m/s D) 4 m/s E) 5 m/s
C) E)
3r r 3 2
con 4 m/s y sobre él comienza a actuar una fuerza que varía con la posición de acuerdo con la gráfica. Determine la energía cinética del bloque al pasar por x = +4 m.
10 m/s
F
liso
Un bloque de 2 kg es lanzado sobre una superficie horizontal rugosa, tal como se muestra. Determine cuánto logra comprimir como máximo al resorte. (K=400 N/m; g=10 m/s2).
0,5 0,6
X (m)
0 F (N) 20 X (m)
K 0
µ=
A
16 cm
10. Un bloque de 5 kg pasa por la posición x = 0 d
A) 2r
B
4,5 m
A) 150 J D) 70 J 24
2 B) 120 J
6 C) 100 J E) 110 J
Física A) 40 N D) 120 N
NIVEL AVANZADO
11. Una pequeña esfera lisa de 0,5 kg se lanza en A
con 20 m/s. Determine el módulo de la fuerza que la superficie esférica la ejerce al pasar por B. ( g=10 m/s2).
g
O
r
A
r=4 m
B
B) 80 N
C) 20 N E) 25 N
12. Un bloque de 2 kg se lanza sobre una superficie horizontal lisa con 10 m/s sobre él comienza a actuar una fuerza de resistencia por parte del aire cuyo módulo depende de la rapidez del bloque según Faire=(4v) N v: se expresa en m/s ¿Cuánto trabajo se desarrolló mediante esta fuerza hasta el instante en que la aceleración del bloque presentó un módulo de 12 m/s2? A) – 36 J D) – 64 J
B) – 48 J
25
C) – 24 J E) – 72 J
Física 3.
MAS y Péndulo simple NIVEL BÁSICO
1.
¿Cuánto tiempo emplea el oscilador mostrado de 4 kg para completar 8 oscilaciones? (K=100 N/m)
En el gráfico se muestran 2 osciladores. Determine la relación correcta de sus periodos de oscilación. I.
K
2m
K
liso liso
II. A) 1,6 ps D) 4 ps
2K
4.
m A) TI=TII
B) TI=2TII
D) TI=4TII
2.
TII 2 TII E) TI = 4
C) TI =
Dos péndulos simples son soltados como se muestra. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. (A)
Una partícula describe un movimiento armónico simple. Si su aceleración máxima y rapidez máxima son 24 m/s2 y 6 m/s, respectivamente, determine la frecuencia y la amplitud del movimiento. A)
4 Hz; 0,25 m p
B)
3 Hz; 0, 5 m p
D)
g
4º
2m
I. Ambos péndulos presentan el mismo periodo de oscilación. II. El péndulo (B) pasa por su posición más baja antes que el péndulo (A). III. La rapidez que presenta el péndulo (A), al pasar por su posición más baja, es mayor que la del péndulo (B). B) VVF
C) FVF E) VFV 26
2 Hz; 1,5 m p
E) 2p Hz; 0,75 m
m
A) FFV D) VFF
C) 3,2 ps E) 4,8 ps
C) 3p Hz; 1 m
(B)
8º
B) 2,4 ps
NIVEL INTERMEDIO
5.
Un oscilador armónico recorre 4 m en 5 oscilaciones, y para ello emplea 2 s. Determine la rapidez del oscilador al pasar por su posición de equilibrio. (p ≈ 3). A) 1,5 m/s B) 2 m/s C) 3 m/s D) 4 m/s E) 5 m/s
Física 6.
¿En cuánto varía el periodo de oscilación de un péndulo simple, que desarrolla un MAS, si la longitud de la cuerda aumenta en 21 %? A) aumenta en 21 % B) disminuye en 21 % C) aumenta en 11 % D) disminuye en 11 % E) aumenta en 10 %
7.
9.
El oscilador que se muestra realiza un MAS y recorre 40 cm en 1 oscilación. ¿Qué módulo presentará su aceleración en el instante en que su velocidad sea nula? (K=200 N/m; m=0,5 kg)
K
g m
Se muestra un oscilador armónico de 1 kg que presenta una energía mecánica total de 50 J. Determine la rapidez del oscilador en la 4 posición x = + A. (A: amplitud). 5
A) 1 m/s B) 3 m/s C) 4 m/s D) 5 m/s E) 6 m/s NIVEL AVANZADO
10. La gráfica nos muestra cómo varían las ener-
A) 40 m/s2 B) 25 m/s2 C) 20 m/s2 D) 10 m/s2 E) 2 m/s2
8.
A) 2 m/s B) 2,4 m/s C) 1,6 m/s D) 1 m/s E) 0,8 m/s
gías cinéticas y potencial elástica para un oscilador horizontal que desarrolla un MAS. Determine la energía cinética del oscilador en la A posición x = − . (A: amplitud de oscilación). 3
El sistema mostrado se mantiene en reposo luego de cortar la cuerda que une los bloques, ¿qué rapidez tendrá el bloque A transcurridos p s? (MA=2MB=4 kg; K=100 N/m) 10
E (J)
90 X 0
K
g A B
A) 20 J B) 90 J C) 120 J D) 160 J E) 180 J 27
Física 11. Un péndulo simple, que desarrolla un MAS, bate segundos cuando se encuentra en la superficie terrestre. ¿Cuál será su frecuencia de oscilación en la superficie de un planeta donde la aceleración de la gravedad es g/4? ( g: aceleración de la gravedad en la superficie terrestre)
12. En la Tierra un péndulo de longitud L realiza
dos oscilaciones en un tiempo t. Si el péndulo es llevado a la Luna, donde la aceleración de la gravedad es g/6, y a su vez su longitud se reduce en un 50 %, ¿cuál es el nuevo periodo para dicho péndulo? ( g: aceleración de la gravedad en la Tierra). A)
A) 0,8 Hz D) 0,2 Hz
B) 0,5 Hz
C) 0,25 Hz E) 0,1 Hz
28
t 6
D) 3t
B)
t 3 2
t 3 2t E) 3 C)
Física Ondas mecánicas
NIVEL INTERMEDIO
NIVEL BÁSICO
1.
Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones y marque la secuencia correcta. I. Cuando una onda mecánica se propaga, arrastra consigo a las partículas del medio. II. El sonido es una onda mecánica transversal que se propaga más rápido en el agua que en el aire. III. La distancia entre dos puntos consecutivos que oscilan en fase, se denomina longitud de onda. A) FVV D) VFV
2.
B) FFV
B) 3
5.
6.
Se muestra el perfil de una onda mecánica generada en una cuerda. Si el periodo de oscilación del punto P es 0,01 s, determine el valor de L. vonda=12 m/s
A) 18 cm B) 1,8 cm C) 2 cm D) 4 cm E) 2,4 cm
C) 2 m/s E) 5 m/s
Cuando un estudiante le pide a un profesor que hable más fuerte porque no lo oye bien, se refiere a que el profesor debe
Al sacudir una cuerda horizontal tensa se generan ondas mecánicas transversales de manera que las partículas de la cuerda oscilan con una amplitud de 10 cm. Si la onda se propaga con una rapidez de 20 m/s y presenta una longitud de onda de 40 cm, ¿cuál será la rapidez máxima de cualquier punto de la cuerda? A) 20p m/s B) 10p m/s C) 8p m/s D) 5p m/s E) 4p m/s
P
L
B) 1 m/s
A) aumentar la frecuencia de su voz. B) aumentar la longitud de onda de su voz. C) aumentar la rapidez con que viajará su voz en el aire. D) aumentar la amplitud de su voz. E) hablar más pausado para que se le entienda mejor cuando pronuncia.
C) VVF E) FVF
C) 6 E) 7
Una boya que flota en el agua realiza 600 oscilaciones en 2 minutos. Si la mínima separación entre dos puntos de la superficie del agua que oscilan en fase es 40 cm, ¿qué rapidez tiene la onda generada? A) 0,5 m/s D) 2,5 m/s
Un vibrador produce oscilaciones en la superficie del agua. Si vibra con una frecuencia de 2 Hz y la onda formada tiene 3 cm de longitud de onda, halle su rapidez en cm/s. A) 1,5 D) 4,5
3.
4.
7.
Una cuerda de guitarra de 80 cm y 20 g es tensada con las clavijas hasta soportar 20 N. Determine la rapidez de la onda mecánica transversal que se origina al perturbar la cuerda. A) 10 m/s D) 20 2 m/s
29
B) 10 2 m/s
C) 20 m/s E) 40 m/s
Física 8.
Un pulso emplea 1 s para recorrer una cuerda de 0,2 kg de masa cuando está sometida a una tensión de 10 N. ¿Cuál es la longitud de la cuerda? A) 10 m D) 50 m
9.
B) 20 m
C) 30 m E) 40 m
Se sabe que una cuerda horizontal se encuentra tensa y que el módulo de la tensión es 40 N. Un pulso se genera en la cuerda y la recorre completamente en 0,5 s. Si la densidad lineal de la cuerda es 0,1 kg/m, determine su longitud. A) 20 m D) 4 m
B) 10 m
C) 5 m E) 1 m
NIVEL AVANZADO
10. Se muestra el perfil de la onda generada en la cuerda luego de que el diapasón empezara a vibrar. Determine la frecuencia de la onda si la esfera es de 4 kg y la densidad lineal de la cuerda es 0,1 kg/m. (h es despreciable; g=10 m/s2).
11. Se observa que la partícula J, que pertenece
a la cuerda, realiza 3 oscilaciones y la perturbación avanza 30 cm. Si la partícula A, a partir del instante mostrado, recorre 20 cm en 0,01 s, ¿qué módulo tiene la tensión en la cuerda? (mcuerda=0,1 kg/m) A 10 cm 10 cm
v J
A) 5 N B) 20 N C) 40 N D) 2,5 N E) 100 N
12. Debido al generador de ondas, la cuerda oscila
en su tercer armónico. Si la frecuencia del generador es de 50 Hz, determine la rapidez de la onda incidente. generador de ondas
h
A) 40 Hz D) 100 Hz
75 cm
20 cm
B) 50 Hz
C) 60 Hz E) 80 Hz
30
A) 10 m/s B) 15 m/s C) 20 m/s D) 25 m/s E) 30 m/s
Física Hidrostática NIVEL BÁSICO
1.
Un buzo solo puede sumergirse hasta una profundidad tal que la presión absoluta sea 3 veces la presión atmosférica. Determine la profundidad a la cual puede sumergirse. Datos: Patm=1,0×105 Pa ρH2O=1,0×103 kg/m3 y g=10 m/s2 A) 15 m D) 25 m
2.
B) 10 m
C) 30 m E) 20 m
En el instante que se muestra, la lectura de la balanza es 200 N. Si se coloca el bloque de 40 kg sobre el émbolo (2), ¿cuánto será, ahora, la lectura de la balanza? Considere que los émbolos (1) y (2) son lisos de áreas 100 cm2 y 800 cm2. ( g=10 m/s2). M
A) 1 D) 5/2
C) 3/5 E) 1/3
NIVEL INTERMEDIO
4.
El sistema que se muestra se encuentra en equilibrio. Determine x. (Pgas=101,56 kPa; ρHg=13,6 g/cm3; ρH2O=1 g/cm3; g=10 m/s2). A) 0,01 m B) 0,02 m C) 0,03 m D) 0,04 m E) 0,05 m
g
(2)
B) 5/3
x 1 cm
gas
Hg
(1)
5.
A) 280 N D) 225 N
3.
B) 240 N
H2O
C) 250 N E) 300 N
Cuando el bloque se mantiene suspendido en el aire y en reposo, el dinamómetro indica 50 N. Luego se le sumerge lentamente hasta que queda sumergido totalmente en el agua y como consecuencia, se observa que la masa del agua desalojada es de 2 kg. Determine la relación entre la tensión inicial y final. Considere que el bloque nunca toca el fondo del recipiente. ( g=10 m/s2).
Si el agua y el aceite en el recipiente se encuentran en reposo, determine la presión del aire encerrado en el tubo, en kPa. ( g=10 m/s2; AB=50 cm; Patm=105 Pa; ρaceite=0,8 g/cm3). aire aceite
20 cm H2O A) 102,3 D) 102,2
B) 101
31
B 53º
A
C) 103,2 E) 101,2
Física 6.
En el gráfico que se muestra, el pistón liso A se-
g
para el aire y el líquido en reposo. Inicialmente la presión del gas encerrado es 120 kPa y luego de calentarlo su presión es 125 kPa. Determine en cuántos newton se incrementa la tensión en la cuerda, debido al calentamiento del gas. Considere que el émbolo mayor es liso y de área 0,04 m2.
A) 1 kg; 10 N B) 0,8 kg; 12 N C) 0,6 kg; 14 N D) 1,6 kg; 12 N E) 1,2 kg; 14 N
A) 100 B) 200 C) 50 D) 1000 E) 400
7.
gas
A NIVEL AVANZADO
Una balsa rectangular tiene una longitud de 2 m de largo, 1,2 m de ancho y una profundidad de 0,2 m. Si la balsa tiene una masa de 200 kg y flota en un lago, ¿hasta cuántas personas de 80 kg de masa cada una pueden estar en la balsa sin que esta se sumerja totalmente? (ρH2O=1 g/cm3; g=10 m/s2) A) 1
B) 2
D) 4
8.
9.
En el gráfico que se muestra, el sistema está en equilibrio. Si la fuerza F se incrementa en 60 N, ¿en cuántos newton se incrementa la fuerza que ejerce el émbolo (2) al bloque B? Considere émbolos lisos y barra de masa despreciable. (A2=15 A1). 2
C) 3 E) 5
B (2)
F
La esfera de volumen 5,2×10– 3 m3 está sumer-
(1)
gida en agua hasta la mitad de su volumen. El bloque tiene un volumen de 0,2×10– 3 m3 y tiene una densidad de 8000 kg/m3. Si el sistema está en equilibrio mecánico, determine la masa de la esfera y la tensión en la cuerda. 2
( g=10 m/s )
A) 1800 D) 1600
32
B) 1200
C) 900 E) 600
Física 10. Se muestra un bloque cúbico de 40 cm de
lado, sumergido en agua hasta la mitad de su volumen total, tal como se muestra. Si C.G. es el centro de gravedad del bloque, determine su masa. ( g=10 m/s2; =10 cm). g
A) 400 B) 500 C) 600 D) 750 E) 800
12. Una esfera se deja en libertad en la posición mostrada. Si esta asciende y llega a la superficie libre del agua con rapidez de 2 m/s, despreciando el rozamiento con el agua, calcule su densidad en kg/m3.
C. G.
( g=10 m/s2; ρH2O=1 g/cm3)
A) 52 kg D) 56 kg
B) 32 kg
g
C) 42 kg E) 64 kg
v0=0
11. La barra homogénea está en reposo como se indica. ¿Qué densidad tiene en kg/m3? (ρaceite=800 kg/m3)
2,4 m 1,6 m H2O
a 3a aceite
A) 800 B) 600 C) 400 D) 500 E) 900
33
Física A) 32,25 mN D) 1,69 mN
Electrostática I NIVEL BÁSICO
1.
Sobre la superficie de una esfera de metal neutra incide luz, originando el desprendimiento de 5×1013 electrones. ¿Con qué cantidad de carga queda electrizada la esfera? A) +2 mC D) +8 mC
2.
B) 6 mC
C) 10 mC E) –10 mC
B) 1,5 N
B) F/4
Para la configuración de partículas electrizadas que se muestra, ¿cuál es el módulo de la fuerza electrostática sobre la partícula (1)? (q1=q2=5×10– 8 C; q3=– q1) 10 cm 10 cm (1)
(2)
34
(3)
10 cm
El gráfico muestra dos esfera pequeñas electrizadas (q=10– 4 C), separadas 1 m. Determine la masa del bloque si se sabe que se encuentra a punto de deslizar. Desprecie la masa de las esferas. (ms=0,5; g=10 m/s2). µS
M q
–q A) 12 kg D) 15 kg
8.
NIVEL INTERMEDIO
5.
7.
C) 2,5 N E) 4 N
C) F/2 E) F/6
q
–q
Dos partículas electrizadas se repelen entre sí con una fuerza F. Si la cantidad de carga de una de las partículas se duplica y también se aumenta al doble la distancia entre ellas, ¿cuál es la nueva fuerza de repulsión? A) F D) F/3
C) 125,25 mN E) 180,45 mN
Determine el módulo de la tensión en la cuerda aislante. La esfera suspendida de 900 g se halla en equilibrio. ( g=10 m/s2; q=1 mC) A) 0,9 N B) 1,8 N C) 9,9 N D) 8,1 N E) 5,4 N
C) – 6 mC E) –10 mC
Se tienen dos esferas metálicas idénticas electrizadas con q1=– 8×10– 5 C y q2=+10– 4 C, respectivamente. Si las esferas se ponen en contacto y luego se separan, determine el módulo de la fuerza electrostática entre ellas cuando estén separadas 60 cm entre sí. A) 1 N D) 3 N
4.
B) – 4 mC
Una esfera metálica se encuentra electrizada con 10 mC. Si gana 1014 electrones, calcule su nueva cantidad de carga eléctrica. A) 26 mC D) – 6 mC
3.
6.
B) 68,75 mN
B) 13 kg
C) 14 kg E) 18 kg
Si la partícula q2 está en equilibrio, determine su masa. (q1=–1 mC; q2=1 mC; q3=4 mC; g=10 m/s2). A) 2 g B) 1 g C) 3 g D) 4 g E) 5 g
q1 3m q2 2m
q3
Física 9.
Tres partículas fijas se disponen tal como se muestra. Determine la fuerza eléctrica resultante sobre q2. q2=1 µC 40 cm
11. A continuación, se muestran dos esferas idénticas y electrizadas con q=3 mC, estas se encuentran suspendidas por hilos aislantes idénticos de 50 cm de longitud. ¿Cuál es la masa de cada esfera que define su equilibrio mecánico? ( g=10 m/s2).
53º q1=9 µC A)
1 2N 2
37º 37º
q3=– 16 µC B)
3 2 N 5
C)
5 D) 9 2 N
4 2 N 7
9 2 N E) 10
NIVEL AVANZADO
10. El bloque de masa m tiene incrustada una par-
tícula con una cantidad de carga +q. Determine la menor distancia d que permita mantener al bloque en equilibrio. (ms: coeficiente de rozamiento estático). Desprecie la masa de la partícula incrustada en el bloque.
g
q A) 12 g D) 27 g
q B) 17 g
C) 30 g E) 32 g
12. El sistema que se muestra está en reposo. ¿Qué valor debe tener Q para que la partícula q esté en equilibrio? Considere m=40 g; q=5 mC. m
+q
g +Q
µS +Q
30º 30 3 cm
d A) D)
KqQ µ s mg 2KqQ mg
B)
µ s mg KqQ
C)
KqQ µ s mg
E)
µ s mg 2 KqQ
30º
A) 0,5 mC B) 0,75 mC C) 0,6 mC D) 0,1 mC E) 0,8 mC
35
+Q
Física Electrostática II
NIVEL INTERMEDIO
NIVEL BÁSICO
1.
4.
Si la intensidad de campo eléctrico en P tiene un módulo de 36×105 N/C, determine q1. q1
1m
40 cm
30 cm
2.
P
q=– 32 µC
P
A) 2 mC D) 12 mC
B) 6 mC
C) 8 mC E) 16 mC
–Q
1m
A) 125 kN/C (→) B) 225 kN/C (→) C) 125 kN/C (←) D) 225 kN/C () E) 225 kN/C (↓)
5.
– 4q
P
1m
+Q
Se tienen dos partículas electrizadas con +q y – 4 q, respectivamente. Determine el módulo de la intensidad de campo eléctrico resultante en P. (q=1 mC; a=1 m). +q
Determine la intensidad de campo en P debido al sistema de partículas electrizadas. (Q=25×10– 6 C)
Si en P la intensidad de campo eléctrico es horizontal, determine q. P
A) – 75 mC a
2a
B) +40 mC C) – 250 mC
D) +25 mC E) – 50 mC 37º
+54 µC
q
q
B) 10 N
B) 1,8 m
C) 15 N
C) 0,3 m
D) 20 N
D) 0,6 m
E) 25 N E
0,6 m
M
E) 1,2 m (1)
36
Física 7.
La partícula de 200 g y electrizada con q se mantiene en reposo en una región donde se ha establecido un campo eléctrico homogéneo. Si el hilo que la sostiene es aislante, determine q. (g=10 m/s2). g
37º
E=105 N/C
q
A) – 5 mC D) –15 mC
8.
B) –10 mC
C) – 30 mC E) – 20 mC
Si la intensidad del campo eléctrico del sistema conformado por la partícula q1 y q2 en p tiene la dirección mostrada determine q2/q1. A) –1/2
L
q1
B) – 2/5
P 53º
C) – 3/4
E
L
D) 5/6 E) 8/3
q2
L
9.
A continuación, se muestra una pequeña esfera electrizada con q=1 mC en el interior de un campo eléctrico homogéneo E=100 kN/C. ¿Cuál es la tensión en la cuerda aislante?
NIVEL AVANZADO
10. El bloque de 2 kg está a punto de resbalar. Si él tiene incrustado una partícula electrizada con +2 mC y de masa despreciable, determine el coeficiente de rozamiento entre el bloque y el plano inclinado. Considere que las líneas de fuerza son perpendiculares al plano inclinado. ( g=10 m/s2) E=107 N/C A) 0,5 B) 0,4 +q C) 0,3 D) 0,2 E) 0,7 53º
11. Una partícula electrizada con 1 mC se en-
cuentra incrustada en un bloque de madera de masa 0,6 kg. Determine cuánto recorre el bloque sobre la superficie lisa 4 s después de soltado si en esta región se ha establecido un campo homogéneo. Desprecie la masa de la partícula. E=3×105 N/C
A) 2 m B) 3 m C) 4 m D) 6 m E) 8 m
v=0 q
12. La esfera electrizada con 2 mC y 4 kg de masa es soltada en A. Determine la rapidez que tendrá cuando pase por B. ( g=10 m/s2). E=4×107 N/C B
30º
liso y aislante
E 60º
3m
g A 4m
A) 0,1 N D) 0,4 N
B) 0,2 N
C) 0,3 N E) 0,1 3 N
A) 2 m/s D) 15 m/s
B) 5 m/s
37
C) 10 m/s E) 4 m/s
Física Práctica Electrostática III A) 2 kV D) 9 kV
NIVEL BÁSICO
1.
Determine el potencial eléctrico en el punto B si el módulo de la intensidad de campo eléctrico en el punto A es 2 kN/C. (d=0,5 m). A) 500 V d
B) 2000 V C) 400 V
Q+ +
D) 600 V
+
E) 1000 V
2.
5.
A
+ +
2d
q
P 20 cm
A) 20 mC D) – 40 mC
C) +40 mC E) +60 mC
6.
Se muestran cinco partículas electrizadas en los vértices de un hexágono regular. ¿Cuál debe ser el valor de Q para que el potencial eléctrico en el vértice libre sea nulo? A) +6 mC
–q
B) 3 kV
Dos esferas metálicas pequeñas e idénticas están electrizadas con 60 mC y – 40 mC, respectivamente. Si las esferas se ponen en contacto y luego se separan hasta quedar a 120 cm entre sí, determine el potencial eléctrico en el punto medio del segmento que las une.
En la figura se muestra una partícula electrizada fija con Q=40 mC. Determine el trabajo realizado por un agente externo al trasladar lentamente una partícula con q0=10 mC desde un lugar lejano a Q hasta el punto P. Q
Q
P
B) – 6 mC
20 cm
C) +8 mC
+q
– 4 µC
D) – 8 mC
A) +30 J D) +18 J
E) +9 mC +8 µC
4.
C) 6 kV E) 12 kV
NIVEL INTERMEDIO
20 cm
B) – 20 mC
Niveles
A) 100 kV B) 200 kV C) 300 kV D) 400 kV E) 500 kV
B
Determine q si el potencial eléctrico en el punto P es 36×105 V. q
3.
por
En la gráfica se muestra cómo varía el potencial eléctrico asociado a una partícula asociada fija sobre el eje X. Determine el potencial eléctrico en x=+1 m.
7.
B) – 20 J
C) +20 J E) – 18 J
Determine el trabajo realizado por el campo eléctrico al trasladar una partícula electrizada con q0=80 mC del punto M hasta el punto N. VM=100 kV
V(kV)
q0
M a +Q
N
18
4a X(m)
– 0,5
0 5
A) 2 J D) 8 J
B) 4 J
38
C) 6 J E) 9 J
Física
Academia ADUNI
8.
Se tienen tres superficies equipotenciales asociadas a una partícula electrizada con +Q. Determine el valor de Q y la diferencia de potencial eléctrico de Va – Vb.
Material Didáctico N.o 4
A) – 30 mJ B) 30 mJ C) – 60 mJ D) 20 mJ E) 60 mJ
A) 1 mC; 5 kV B) 1 mC; 10 kV
11. Si tenemos un campo eléctrico uniforme cuya
r=30 cm 2r
C) 2 mC; 15 kV D) 2 mC; 20 kV
a
Q
E) 3 mC; 5 kV
30 kV
intensidad es de módulo 5 kN/C, determine el potencial eléctrico en B. Considere que VA=500 V. E
3r
A
b
9.
37º 10 cm
Si el potencial eléctrico en A es 80 V, ¿qué cantidad de trabajo desarrollaría la fuerza del campo eléctrico sobre una partícula electrizada con q=2 mC cuando es llevada de A hacia B?
B
A) 0,36 J 4R
B) 0,32 J
A) 50 V D) 300 V
C) 0,18 J D) 0,12 J
A
Q+
B
R
E) 0,6 J
B) 100 V
12. Una partícula electrizada con 2 mC es desplazada en el interior de un campo eléctrico homogéneo, tal como se muestra. Determine el trabajo del campo eléctrico desde A hasta B. 4000 V
NIVEL AVANZADO
10. Una partícula (q=+3 mC) es trasladada desde
A hasta B en forma lenta, tal como se indica. Determine la cantidad de trabajo que realiza el agente externo desde A hasta B. Desprecie efectos gravitatorios.
3000 V
B
E q
x 2x
30 kV +Q
A
A) 6 mJ B) – 6 mJ C) 12 mJ D) 1 mJ E) – 3 mJ
R q 3R
B 39
C) 200 V E) 500 V
6
A
Práctica
por
Física Niveles
Electrodinámica I 4.
NIVEL BÁSICO
1.
Si por el filamento de un foco de una linterna circulan 200 mA de corriente eléctrica, determine el número de electrones que pasa por la sección transversal del filamento en un minuto.
A) 1/16 D) 1/2
A) 125×1015 B) 75×1018 C) 20×1020 D) 7,5×1020 E) 25×1018
2.
La relación de la resistencia eléctrica de dos conductores metálicos es de uno a dos, pero la longitud del primero es el doble que la del segundo y el área de la sección transversal del segundo es cuatro veces la del primero. Determine en qué relación están sus resistividades eléctricas.
5.
Por un conductor pasa una corriente de intensidad 1 A. ¿Cuántos electrones pasan en 4 s por la sección transversal del conductor?
B) 1/8
Se muestran dos conductores, de modo que la resistencia eléctrica del conductor (1) es 40 W. Determine la resistencia eléctrica del conductor (2) si este, respecto al conductor (1), presenta la cuarta parte de su área transversal, la mitad de su resistividad eléctrica, pero el doble de su longitud. (1)
A) 225×1016 B) 625×1016 C) 475×1016 D) 25×1018 E) 225×1014
(2)
A) 100 W D) 160 W
NIVEL INTERMEDIO
6. 3.
C) 1/4 E) 2/3
A través de un conductor la corriente varía con el tiempo tal como lo muestra la gráfica. Determine la cantidad de carga que pasa por la sección transversal del conductor entre [0; 4] ms.
B) 120 W
C) 140 W E) 130 W
La resistencia eléctrica de un lingote cilíndrico de un material es 50 W. Dicho material es sometido a un proceso laminado, que lo alarga hasta una longitud de 40 veces su valor inicial, además mantiene su forma cilíndrica. Para esta nueva situación, determine su resistencia eléctrica.
I(mA) A) 80 kW D) 4 kW
24
7. t(ms) 0 A) 96 mC D) 48 mC
8 B) 72 mC
C) 64 mC E) 36 mC
B) 40 kW
C) 2 kW E) 8 kW
Un resistor, conectado a una fuente de voltaje V0,soporta una corriente eléctrica de 1 A. Si el voltaje de la fuente se incrementa en 80 V, la intensidad de corriente en el resistor aumenta en 5 A. Determine la resistencia eléctrica del resistor. A) 10 W D) 20 W
B) 12 W
40
10
C) 16 W E) 25 W
Física
Semestral San Marcos - áreas ADE
8.
Se lleva a cabo un experimento utilizando foco con distintas fuentes de voltaje, de manera que se obtiene el siguiente gráfico. V(V)
Física
A) 0,1 A B) 4 A C) 0,4 A D) 0,2 A E) 2 A
11. En el circuito mostrado se tiene un reostato 3,6
0
0,12
I(A)
Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F) según corresponda. I. La resistencia eléctrica del foco es de 30 W. II. Cuando la fuente tiene un voltaje de 7 V, la intensidad de corriente eléctrica a través del foco es 0,28 A. III. Para una fuente de 10,8 V, la resistencia eléctrica del foco es 90 W. A) VFV D) VFF
B) FFF
cursor
B) 0,8 A
I2
I1
ε
41
C) 16 W E) 12 W
se conectan a una fuente del mismo voltaje. Determine la relación entre las intensidades de corriente (I1/I2) por los alambres.
10. Se tiene un conductor de cobre en forma ci-
11
B) 4 W
12. Dos alambres conductores del mismo material
C) 0,9 A E) 1,2 A
líndrica de 157 m de longitud y 5 cm de radio. Cuando se aplica a sus extremos un voltaje de 0,688 mV, ¿cuánto es la intensidad de corriente eléctrica en el conductor? (rcu=1,72×10 – 8 W×m; p=3,14)
X
x=0 A) 18 W D) 8 W
Una varilla de grafito tiene una longitud de 1 m y una sección recta uniforme y cuadrada de 10 – 3 m de lado. Si se mantiene una diferencia de potencial de 3×10 – 2 V entre sus extremos, determine la intensidad de corriente que circula por la varilla. (rgrafito=3×10 – 8 Wm). A) 0,5 A D) 1 A
40 V
C) VVF E) FFV
NIVEL AVANZADO
9.
cuya resistencia eléctrica varía según la gráfica adjunta. Cuando el cursor se ubica en x=0, la intensidad de corriente en el circuito es 5 A; y cuando se ubica en x=+5 cm, la intensidad de corriente es el doble que cuando se ubica en x=+15 cm. Determine la resistencia eléctrica del reostato cuando el cursor se ubica en x=+10 cm. (Lreostato=20 cm).
A) 1/3 D) 1/2
A
3A
3ε
2
B) 3/2
C) 2/3 E) 2/9
Física Práctica Electrodinámica II
a
NIVEL BÁSICO
1.
Niveles
por
Rx
En el gráfico se muestran tres conductores con la misma resistividad r, donde el área transversal del conductor B es el doble que la de los otros dos conductores. Si la longitud del conductor A es la cuarta parte que la del conductor B, y la longitud del conductor C es el triple que el conductor A, ¿cuál es la resistencia equivalente del sistema?
(A)
(B)
(C)
4R
b
4R
R
A) 1 W D) 4 W
B) 2 W
C) 3 W E) 5 W
NIVEL INTERMEDIO
A L 3rL 4A rL D) 4A
A)
2.
B)
4.
3rL 2A
5rL 2A rL E) 2A C)
A 2Ω
1Ω
8Ω
b
A) 4 W D) 7 W
6Ω 4Ω
5.
A) 2 W B) 2,5 W C) 3 W D) 4,5 W E) 5 W
1Ω B
1Ω
3Ω
4Ω
3Ω
5Ω 2Ω
5Ω
5Ω
12 Ω
Determine la resistencia equivalente entre puntos a y b. a
3.
Calcule la resistencia eléctrica equivalente entre los bornes A y B.
B) 5 W
C) 6 W E) 15 W
Determine la resistencia equivalente entre A y B.
3Ω
3Ω
3Ω
3Ω B
A 6Ω
En la conexión de resistores que se muestra, la resistencia equivalente entre a y b es 2 W. ¿Cuál es el valor de Rx? (R=2 W). 15
A) 1 W D) 4 W
B) 2 W
42
C) 3 W E) 5 W
Física
Academia ADUNI
6.
En el circuito que se muestra, determine e.
A) 4 V B) 3 V C) 8 V D) 5 V E) 6 V
2Ω 1A ε
18 V
8Ω
Material Didáctico N.o 4
9.
En el circuito eléctrico que se muestra, determine la lectura del amperímetro ideal. 16 V
4Ω
3Ω A) 52 V D) 45 V
7.
B) 34 V
4V
C) 39 V E) 41 V
A
En el circuito que se muestra, determine la intensidad de corriente que pasa por la fuente de 10 V. 7Ω
2V
3V
NIVEL AVANZADO
A) 1 A B) 3 A C) 4 A D) 2,5 A E) 5 A
8.
3Ω A) 1 A B) 2,5 A C) 3 A D) 4 A E) 7 A
10 V 2Ω
10. Determine la lectura del amperímetro ideal.
30 Ω
En el circuito mostrado, determine la lectura del voltímetro ideal. A
10 Ω
8V + –
3Ω
V
B
+ – 3V
43
40 V
20 Ω
20 V 2Ω
8V
A) 9 A B) 6 A C) 4 A D) 8 A E) 2 A
16
A
Física
Semestral San Marcos - áreas ADE
11. En el circuito mostrado, determine la lectura del amperímetro y voltímetro, ambos ideales.
Física
12. En el circuito mostrado, determine la lectura de los amperímetros ideales A1 y A2, respectivamente.
2Ω
25 V A
2Ω
15 V 8Ω
12 V A2
V
3Ω 2Ω
A) 2 A; 16 V B) 4 A; 16 V C) 4 A; 32 V D) 2 A; 32 V E) 10 A; 40 V
A) 10 A; 10 A B) 12 A; 10 A C) 10 A; 8 A D) 8 A; 12 A E) 5 A; 12 A
17
44
A1
Práctica
por
Física Niveles Electromagnetismo I
NIVEL BÁSICO
1.
NIVEL INTERMEDIO
Determine el módulo de la inducción magnética en P, situado a 50 cm del punto A del conductor de gran longitud por el que pasa una corriente de 10 A.
4.
Si por los conductores de gran longitud circula una corriente de 12 A, determine el módulo de la inducción magnética en el punto C.
P
I
3 cm C
53º
4 cm
A I A) 5 mT D) 2 mT
2.
B) 3 mT
C) 4 mT E) 6 mT
5.
A 2 cm I A) 10 mT D) 40 mT
3.
A) 20 mT B) 40 mT C) 100 mT D) 140 mT E) 160 mT
En el gráfico se muestra la sección transversal de un conductor de gran longitud que transporta cierta corriente. Si el módulo de la inducción magnética en A es 120 mT, determine el módulo de la inducción magnética en P.
P
6 cm B) 20 mT
En la figura se muestra la sección transversal de 2 conductores muy largos que transportan corrientes de intensidad 6 A en direcciones opuestas. Determine el módulo de la inducción magnética total en el punto O.
C) 30 mT E) 60 mT
I1=6 A
Dos conductores rectos, paralelos y de gran longitud están separados 20 cm y transportan corriente eléctrica en sentidos contrarios y de intensidades 10 A y 30 A. ¿A qué distancia del conductor que transporta menor corriente la inducción magnética es nula?
0,5 m 53º 0,3 m I2=6 A A) 3 mT B) 4 mT C) 5 mT D) 7 mT E) 8 mT
A) 10 cm B) 15 cm C) 20 cm D) 25 cm E) 30 cm 45
O
20
Física Semestral San Marcos - áreas ADE
6.
Física
En los vértices de un cuadrado se encuentran conductores de gran longitud. Si colocamos una brújula en O, señale cuál es la posición aproximada que adopta al estar en reposo. Considere que la brújula se encuentra en el plano del cuadrado. I
A) 10 A D) 5 A
C) 6 A E) 4 A
NIVEL AVANZADO
9.
I
B) 8 A
Se muestran las secciones transversales de tres conductores rectilíneos de gran longitud. Determine la inducción magnética total en el punto P. Considere que I es intensidad de corriente eléctrica.
O 2I I A)
I B)
C)
D)
7.
Si la inducción magnética resultante en el punto P es nula, determine la corriente eléctrica en el conductor (2). Considere conductores rectilíneos de gran longitud.
(1)
32 cm
A) ; 1 A D) ; 1 A
B) ; 2 A
A)
µ0 I (→ ) 2πd
D)
µ0 I ( ) ↑ 4 πd
d
I
P B)
µ0 I () 4 πd
C)
µ0 I (← ) 8πd
E)
µ0 I ( ) ↓ 8πd
10. Se muestra un conductor de gran longitud por
8 cm (2)
4d
4I
E)
I1=5 A
8.
8d
P C) ; 0,5 A E) ; 2 A
el cual circula una intensidad de corriente I. Determine el módulo de la inducción magnética en el punto O.
Si el módulo de la inducción magnética resultante en el punto A, debido a los dos conductores de gran longitud, es igual a 10×10 – 6 T, calcule el valor de la intensidad de corriente que circula por el conductor (1). 50 cm
A
20 cm I1
(1)
21
I
I1=20 A
O A)
m0 I R
D)
m0 I 8R
B)
46
µ0 I 2πR
C)
m0 I 4R
E)
µ0 I 4 πR
Física Material Didáctico N.o 4
Academia ADUNI
11. Se muestra 2 conductores de gran longitud. Determine el módulo de la inducción magnética en el punto P.
12. Determine el módulo de la inducción magnética producto en P. (I=2 A).
Z
R=50 cm 2I
2m 2m P
X A) 0,15 2 m T D) 0,30 mT
2 3 Y
P
I π A) − 1 × 10 −7 T 2 B) 2(1+p)×10 – 7 T
I=1,5 A
C) 4×10 – 7 T B) 0,15 mT
C) 2 m T E) 0, 30 2 m T
47
D) 2p×10 – 7 T π E) 4 1 + × 10 −7 T 2
22
I
Práctica
por
Física N iveles Electromagnetismo II
NIVEL BÁSICO
1.
v
FM
A)
v B) I
v
+q
–q
C) X
D)
Z FM v
B
FM
FM
A) 24×10 – 5 N B) 12×10 – 5 N C) 36×10 – 5 N D) 24×10 – 6 N E) 24×10 – 7 N
+q
Y
4. FM
v
–q
E)
+q
Para el instante mostrado, determine la fuerza magnética sobre la partícula electrizada. Considere que q=2 mC; B=5 T y v=100 m/s. Z
V
B
B
I
A) 1 N ( – ) D) 1 N ( – )
v
q
X
A partir del gráfico, determine la fuerza magnética que experimenta la partícula electrizada. (B=3 T; v=103 m/s; q=1 mC) v
B) 1 N
Y
C) 1 N E) 1 N k
B
q
NIVEL INTERMEDIO
5. A) 3×10 – 3 N (↓) B) 4×10 – 3 N (→) C) 1,5×10 – 3 N (→) D) 3×10 – 3 N (↑) E) 4×10 – 3 N (←)
3.
B
Indique en qué caso sobre la partícula electrizada, la fuerza magnética F M, está mal representada. B
2.
37º
Una partícula electrizada con q=10 – 4 C es lanzada con una rapidez de 5×103 m/s, como se muestra, en una región donde el campo magnético es uniforme y de inducción B=8×10 – 6 T. Determine el valor de la fuerza magnética que experimenta la partícula en el instante mostrado.
El conductor mostrado transporta 0,2 A y es de gran longitud. Determine el módulo de la fuerza magnética que experimenta la partícula electrizada con 2 mC si su rapidez en ese instante es 100 m/s.
I
v=100 m/s 2 cm
A) 0,2 nN D) 0,8 nN 48
B) 0,3 nN
26
30º
C) 0,4 nN E) 0,6 nN
Física Semestral San Marcos - áreas ADE
6.
Física
Una partícula de 0,4 g y electrizada con q= – 2 mC atraviesa horizontalmente el campo magnético homogéneo. Determine su rapidez. (g=10 m/s2)
B g=10 m/s2 µK=0,5
B=0,1 T
v
A) 5 m/s2 B) 6 m/s2 C) 7 m/s2 D) 4 m/s2 E) 3 m/s2
g
A) 2 m/s B) 4 m/s C) 20 m/s D) 40 m/s E) 200 m/s
7.
NIVEL AVANZADO
9.
Una partícula de 13 g de masa y electrizada con +1 mC es lanzada con 60 m/s en una región donde existe un campo eléctrico uniforme de 100 N/C de intensidad y un campo magnético homogéneo de inducción B. Calcule el módulo de B para que la partícula experimente un MRU en esa región. (g=10 m/s2).
Una partícula electrizada con +2 mC y de 0,1 g de masa ingresa a un campo magnético homogéneo. Determine el radio de curvatura de la trayectoria descrita. Desprecie efectos gravitatorios. B=2 T 10 m/s
E
B
+
q
g
v (x)
A) 0,5 m B) 2 m C) 3 m D) 4 m E) 0,25 m
10. Determine la rapidez con la que debe ingresar A) 0,8 T D) 0,4 T
8.
B) 0,2 T
C) 0,3 T E) 0,5 T
Se muestra un bloque que tiene incrustado una partícula con – 2 mC. Si el conjunto es de 0,3 kg, determine el módulo de la aceleración del bloque en el instante en que su rapidez es 100 m/s. Considere un campo magnético homogéneo de 3 T. 27
49
un electrón perpendicularmente a un campo magnético homogéneo de inducción B=20 mT, para que describa una circunferencia de 9,1 cm de radio. (me – =9,1×10 – 31 kg).
A) 51×104 m/s B) 15×104 m/s C) 23×103 m/s D) 12×103 m/s E) 32×104 m/s
Física Material Didáctico N.o 4
Academia ADUNI
11. Se muestra una partícula de 0,8 g y electrizada
con – 1 mC, que experimenta MCU. Determine el módulo de la tensión si L=80 cm y v=10 m/s. Considere campo magnético homogéneo de 10 T y desprecie efectos gravitatorios. B
12. Se muestra una partícula que ingresa perpen-
dicularmente a una región donde se estableció un campo magnético homogéneo. Determine a qué distancia de P sale de tal región. Desprecie efectos gravitatorios y considere q= – 2 mC; v=10 m/s; B=10 T y m=20 g. B
L v A) 0,2 N B) 0,1 N C) 0,4 N D) 1 N E) 2 N
O
v q 5m
P A) 5 m D) 5 3 m
50
B) 10 m
28
C) 5 2 m E) 6 m
Semestral SM MRU Y MRUV 01 - b
03 - c
05 - d
07 - c
09 - d
11 - c
02 - a
04 - d
06 - c
08 - a
10 - c
12 - d
Caída libre I 01 - E
03 - B
05 - A
07 - C
09 - E
11 - C
02 - D
04 - B
06 - D
08 - D
10 - A
12 - D
Caída libre II 01 - b
03 - C
05 - D
07 - B
09 - E
11 - B
02 - D
04 - D
06 - A
08 - C
10 - D
12 - E
Estática I 01 - d
03 - d
05 - *
07 - a
09 - c
11 - b
02 - d
04 - e
06 - e
08 - c
10 - b
12 - b
Estática II 01 - c
03 - d
05 - b
07 - e
09 - b
11 - d
02 - c
04 - b
06 - b
08 - e
10 - d
12 - d
Semestral SM ADE
Estática III 01 - c
03 - a
05 - c
07 - e
09 - a
11 - e
02 - c
04 - b
06 - e
08 - d
10 - b
12 - C
Dinámica rectilínea 01 - d
03 - e
05 - b
07 - d
09 - d
11 - e
02 - a
04 - b
06 - e
08 - d
10 - c
12 - b
Trabajo mecánico 01 - a
03 - e
05 - a
07 - d
09 - b
11 - b
02 - d
04 - b
06 - d
08 - c
10 - b
12 - d
Energía mecánica 01 - c
03 - b
05 - d
07 - c
09 - a
11 - a
02 - d
04 - b
06 - e
08 - E
10 - E
12 - d
MAS y Péndulo simple 01 - b
03 - c
05 - c
07 - a
09 - e
11 - c
02 - e
04 - d
06 - e
08 - d
10 - d
12 - b
Semestral SM ADE Ondas mecánicas 01 - B
03 - A
05 - D
07 - D
09 - B
11 - c
02 - C
04 - C
06 - B
08 - D
10 - B
12 - D
Hidrostática 01 - e
03 - b
05 - e
07 - c
09 - a
11 - d
02 - c
04 - b
06 - b
08 - e
10 - e
12 - a
Electrostática I 01 - D
03 - C
05 - D
07 - E
09 - E
11 - c
02 - D
04 - C
06 - C
08 - B
10 - C
12 - e
Electrostática II 01 - C
03 - D
05 - c
07 - D
09 - E
11 - C
02 - E
04 - B
06 - E
08 - C
10 - A
12 - C
Semestral SM ADE ElEctrostática iii 01 - A
03 - D
05 - C
07 - C
09 - D
11 - B
02 - C
04 - C
06 - D
08 - A
10 - *
12 - B
ElEctrodinámica i 01 - B
03 - B
05 - D
07 - C
09 - D
11 - C
02 - D
04 - A
06 - A
08 - D
10 - E
12 - E
ElEctrodinámica ii 01 - B
03 - C
05 - B
07 - E
09 - A
11 - C
02 - B
04 - D
06 - E
08 - D
10 - B
12 - A
ElEctromagnEtismo i 01 - A
03 - A
05 - C
07 - A
09 - C
11 - A
02 - D
04 - C
06 - D
08 - C
10 - D
12 - E
ElEctromagnEtismo ii 01 - D
03 - E
05 - C
07 - E
09 - E
11 - A
02 - D
04 - C
06 - C
08 - B
10 - E
12 - D
