Física REPASO SM ADE 2016.pdf

Boletín Virtual: Física

1 2

R epaso

San Marcos 2016

Ci ud

ad

Sa

gr ad

a

de

Ca

ra l

ADE

Física Mecánica I A) 14 m; 12 m/s B) 14 m; 16 m/s C) 16 m; 18 m/s D) 16 m; 20 m/s E) 20 m; 24 m/s

NIVEL BÁSICO













1. En la figura, A = B = C = D y E = F . Determine el vector resultante de los vectores mostrados.

 A) D  B) 2A  C) E  D) 2D  E) A

4. Una piedra se suelta y luego de 4 s impacta en el piso. Determine la altura en que se encuentra cuando su rapidez es 20 m/s. ( g=10 m/s2).

B F C

A

h

E D

2. Un bus de 15 m de longitud se dispone a cruzar un túnel de 105 m de longitud con velocidad constante. Si cruza completamente el túnel en 10 s, determine el tiempo que permanece completamente dentro del túnel.

A) 40 m B) 60 m D) 50 m

C) 80 m E) 20 m

5. La figura muestra un proyectil disparado con

una rapidez v0 = 30 2 m/s, el cual impacta en P después de 10 s. Determine d. ( g=10 m/s2). v0

45º A) 7,5 s B) 6,5 s D) 6 s

C) 8 s E) 5 s

3. Una partícula inicia un movimiento rectilíneo con aceleración constante, de manera que su rapidez cambia a razón de 8 m/s cada 2 s. Determine su recorrido en el cuarto segundo de su movimiento, y su rapidez al término del cuarto segundo.

d A) 450 m B) 200 m D) 300 m

P C) 600 m E) 150 m

Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 2

Física 9. Dos ciclistas A y B se mueven en direcciones

NIVEL INTERMEDIO

contrarias y pasan simultáneamente por dos puntos opuestos de un camino recto, separados por una distancia d. Se sabe que vA y vB son las velocidades constantes de los ciclistas A y B, respectivamente; además ambos ciclistas se encuentran al cabo de un minuto. Si vB=5 m/s y la distancia recorrida por el ciclista A es igual a 3d/4, calcule la velocidad del ciclista A(vA) y la distancia d.

6. En la figura, determine la magnitud del vector resultante.

1u 1u

A) 10 m/s; 2,4×103 m B) 20 m/s; 4,8×103 m C) 1,7 m/s; 4,0×102 m D) 15 m/s; 1,2×103 m E) 3,3 m/s; 8,0×102 m

A) 2 u B) 3 u D) 5 u

C) 4 u E) 1 u

7. A partir del gráfico mostrado, determine el mó

dulo del vector resultante si este es horizontal.   A = 4 u; B = 10 u .

(

10. Un auto inicia su movimiento con aceleración constante. Si en los cuatro primeros segundos recorre 24 m, ¿cuánto recorre en los siguientes 2 s?

)

Y

A) 12 m B) 20 m D) 34 m

B

C) 30 m E) 54 m

11. Se muestran un motociclista y un auto que rea-

A

lizan MRUV. Si a partir del instante mostrado transcurren 4 s para que se crucen, calcule x.

37º X 45º

C 3 m/s

A) 12 u B) 8 u D) 10 u

C) 16 u E) 14 u

7 m/s y 3 m/s, respectivamente. Si luego de transcurrir 16 s la separación entre estos es d, por primera vez, calcule el tiempo que empleará A en alcanzar a B, a partir del instante mostrado. A

8 m/s

x

8. Los atletas A y B realizan MRU con rapidez de

2 m/s2

1 m/s2

A) 28 m B) 42 m D) 40 m

C) 32 m E) 36 m

12. Un objeto ha sido lanzado desde el piso hacia

arriba con rapidez de 25 m/s. ¿A qué altura se encuentra el objeto un segundo antes de llegar a su altura máxima? ( g=10 m/s2).

B

v

5d A) 18 s B) 16 s D) 24 s

C) 22 s E) 20 s

A) 20,15 m B) 22,25 m D) 24,05 m


C) 26,25 m E) 18,15 m

Física 13. Una esfera se lanza hacia arriba desde la azo-

NIVEL AVANZADO

tea de un edificio. Si luego de 7 s impacta en el piso, calcule la altura del edificio. ( g=10 m/s2).

16. La figura muestra un hexágono regular de lado

20 m/s

a y cuatro vectores. Determine la magnitud del vector resultante. a a

a

a

a

A) 115 m B) 105 m D) 85 m

C) 90 m E) 125 m

14. Respecto al gráfico, determine la distancia en

que se encuentra la esfera respecto del punto P cuando su velocidad forma un ángulo de 45º con la vertical. ( g=10 m/s2). v0=20 m/s

a

A) a D) 4a

B) 2a

C) 3a E) 6a

17. Un ciclista recorre la primera mitad de su trayectoria a una velocidad de 20 km/h y la segunda mitad a 5 km/h. ¿Cuál es la velocidad media correspondiente a toda la trayectoria?

100 m A) 14 km/h B) 8 km/h C) 15 km/h D) 16 km/h E) 17 km/h

P

A) 80 5 m

B) 40 5 m

D) 20 3 m

C) 20 5 m E) 20 2 m

18. Un automóvil está inicialmente en reposo, y

dad inicial de 20 m/s, formando un ángulo de 30º con la horizontal. ¿A qué distancia del lugar de lanzamiento impactará en el piso? ( g=10 m/s2).

luego acelera uniformemente durante 20 s; al cabo de los cuales invierte su aceleración manteniendo su módulo y se detiene luego de recorrer 100 m en su frenado. Calcule el módulo de su aceleración y su recorrido total.

A) 10 3 m B) 3 5 m C) 15 m D) 20 3 m E) 5 m

A) 0,5 m/s2; 200 m B) 0,5 m/s2; 400 m C) 0,4 m/s2; 150 m D) 0,4 m/s2; 180 m E) 1 m/s2; 200 m

15. Un proyectil es lanzado desde el piso con veloci-


Física 19. Una piedra es lanzada hacia arriba vertical-

v

mente con una velocidad de 20 m/s. En su camino de regreso, es atrapada en un punto situado a 10 m por encima del lugar de donde se lanzó. El tiempo que demoró hasta el instante en que fue atrapada es ( g=10 m/s2; 2=1,41) A) 3,20 s B) 3,60 s D) 0,59 s

C) 2,60 s E) 3,41 s

20. Un proyectil es lanzado horizontalmente. Si luego de 5 s impacta en P, calcule la altura a la que se encuentra cuando su rapidez sea de 25 m/s. ( g=10 m/s2).

g

P A) 100 m B) 105 m C) 125 m D) 95 m E) 90 m


75 m

Física Mecánica II A) VFV B) FVV D) VVV

NIVEL BÁSICO

1. El sistema mostrado se encuentra en equilibrio.

C) FFV E) FVF

3. Una llanta de 0,5 m de radio gira con una ra-

pidez constante de 200 rev/min. Indique la aceleración de una pequeña piedra incrustada sobre el borde exterior de la llanta. (p2 ≈ 9,9).

Si el dinamómetro (D) indica 40 N, determine la masa del bloque B. (mA=6 kg; g=10 m/s2).

A) 319 m/s2 B) 109 m/s2 C) 150 m/s2 D) 169 m/s2 E) 220 m/s2

4. Una partícula inicia su movimiento circunferen-

B

A

D

A) 10 kg B) 6 kg D) 4 kg

C) 5 kg E) 8 kg

2. Los bloques A y B de 4 kg y 5 kg respectivamente están en reposo, y la deformación de los resortes son iguales. Considere que el resorte (1) está estirado y el resorte (2) está comprimido,

(1)

K1=100 N/m

g=10 m/s2

A

A) VVV B) VFV D) FVF

C) VVF E) FVV

NIVEL INTERMEDIO

Determine el ángulo barrido por la partícula B desde el instante mostrado hasta que chocan.

(2)

K2=200 N/m

5. Se muestran dos partículas que realizan MCU.

B

cial con aceleración angular constante. Si luego de 2,5 s su rapidez angular es 5 rad/s, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). Considere que el radio de giro es 1 m. I. El módulo de la aceleración angular es 2 rad/s2. II. El módulo de la aceleración tangencial es 2 m/s2. III. El ángulo barrido por el radio vector en los dos primeros segundos es 4 rad.

Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La fuerza resultante sobre B es 30 N. II. La deformación de los resortes es 0,3 m. III. El módulo de la fuerza de contacto entre A y B es 10 N.

p rad 2 p B) rad 3 2p rad C) 3 p D) rad 6 E) 2p rad

B 2π rad/s

A)

5π rad/s A


Física 6. Las partículas A y B describen movimientos circunferenciales con rapidez angular constante. Si el periodo de A es 4 s, y B emplea 6 s en dar dos vueltas, determine luego de qué tiempo se cruzan por primera vez, a partir del instante mostrado. Considere que las trayectorias son paralelas y muy próximas.

10. Un resorte vertical se estira 10 cm cuando de

este cuelga un bloque de masa M. Si le agregamos al bloque 0,5 kg, el estiramiento aumenta a 15 cm. ¿Cuál es la constante elástica del resorte? ( g=10 m/s2). A) 100 N/m B) 50 N/m C) 40 N/m D) 150 N/m E) 10 N/m

A

11. El sistema mostrado se encuentra en equili

brio. Determine la masa del bloque C. (mA=mB=2,5 kg; g=10 m/s2).

B

4 A) s 5 5 D) s 7

B)

5 s 6

6 C) s 7 8 E) s 7

7. Una rueda empieza a girar con movimiento

B liso

16º

uniformemente acelerado. Al cabo de diez revoluciones, alcanza la velocidad angular w=20 rad/s. Halle la aceleración angular de la rueda, en rad/s2. A) 2,2 B) 3,2 D) 6,2

C) 4,2 E) 2,8

A A) 2,7 kg B) 4,1 kg D) 2,3 kg

sobre el plano inclinado. Determine la tensión en la cuerda. ( g=10 m/s2; F=20 N).

50 cm. Si en t=1 s y t=5 s su rapidez tangencial es 0,5 m/s y 1,5 m/s, respectivamente, calcule el módulo de su aceleración angular, en rad/s2.

una trayectoria circunferencial y recorre las tres primeras vueltas en 3 s. Determine cuántas vueltas dará en los siguientes 3 s si esta acelera uniformemente. A) 14 B) 9 D) 12

F

C) 0,8 E) 1

9. Una partícula que parte del reposo describe

C) 15 E) 17

60º

37º

A) 15 N B) 20 N C) 30 N D) 10 N E) 5 N


C) 3,9 kg E) 3,1 kg

12. La cuña lisa de 5 kg se encuentra en reposo

8. Una partícula realiza un MCUV con radio de

A) 0,2 B) 0,5 D) 2

C

Física 13. El sistema mostrado se encuentra en equilibrio. Si la masa del bloque es 7,5 kg, calcule la masa de la esfera. ( g=10 m/s2). Considere la polea ideal.

53º

16. La figura muestra la gráfica de la posición angular (q) en función del tiempo (t) de una partícula que gira uniformemente, describiendo una circunferencia de radio r=25 cm. Calcule la magnitud de su velocidad tangencial.

g

v r θ

θ (rad) 14π

6π t (s) 0

A) 15 kg B) 5 kg D) 7 kg

C) 20 kg E) 10 kg

A)

p cm/s 2

D)

2p cm/s 5

14. La esfera homogénea de 2 kg se encuentra en

equilibrio. Determine el módulo de la tensión de la cuerda. ( g=10 m/s2). cuerda

30º

60º A) 20 N B) 10 N D) 40 N

C) 30 N E) 50 N

NIVEL AVANZADO

15. Las manecillas de un reloj, horario y minutero, marcan las 12 h. ¿Cuál es el tiempo que transcurre para que ambas nuevamente coincidan? A) 3927 s B) 4027 s D) 3627 s

C) 3727 s E) 3827 s

p cm/s 3

C) 2p cm/s E)

4p cm/s 5

17. Una partícula realiza un movimiento circunferencial uniformemente variado. Si en un instante su frecuencia es 120 RPM, y luego de completar una vuelta su frecuencia es 360 RPM, calcule el módulo de su aceleración tangencial, en m/s2. Considere que el radio de la trayectoria es 20 cm. A)

32p 5

B)

D)

12p 5

liso

B)

100

64 p 5

C)

16 p 5

E)

24 p 5

18. Un ventilador rota con una frecuencia constante de 900 RPM. Al desconectarse de la corriente eléctrica, desacelera uniformemente durante 10 s hasta detenerse. Determine el ángulo que barre una de sus hélices en el último segundo de su movimiento. A) 3,5p rad B) 2,0p rad C) 2,5p rad D) 1,5p rad E) 3,0p rad


Física 19. En la figura, las esferas homogéneas se en-

cuentran en contacto y apoyadas en planos inclinados sin fricción, de modo que la línea que une sus centros forma un ángulo de 60º con la horizontal. Si el peso de la esfera superior es 60 N, calcule la magnitud de la fuerza de contacto entre las esferas.

20. Se muestra una barra de 7,8 kg apoyada en un plano inclinado y sujetada por una cuerda. Calcule el módulo de la tensión de dicha cuerda. ( g=10 m/s2) 21º

g liso

30º

37º

A) 3 N B) 10 3 N D) 30 3 N

C) 20 3 N E) 40 3 N

A) 20 N B) 30 N D) 40 N


C) 50 N E) 60 N

Física Mecánica III v

NIVEL BÁSICO

1. Se muestra un bloque de 10 kg unido a un resorte de rigidez K=200 N/m. Si desplazamos el bloque hacia la derecha y luego lo soltamos, determine la máxima deformación que puede experimentar el resorte, de modo que el bloque no resbale. ( g=10 m/s2). A) 0,1 m B) 0,3 m C) 0,4 m D) 0,6 m E) 0,5 m

v=0

K

A) 25 m/s B) 20 m/s D) 15 m/s

µS=0,6

5. Si el bloque se encuentra a punto de resbalar

sobre el piso horizontal, determine el coeficiente de rozamiento estático mS. Los bloques son de igual masa de 5 kg. ( g=10 m/s2).

encuentran sobre una viga de peso despreciable en equilibrio, tal como indica la figura. ¿Hasta qué distancia x debe ubicarse el bloque m2 para que la viga esté a punto de girar en torno al punto A? ( g=10 m/s2). m1 B

C) 10 m/s E) 30 m/s

NIVEL INTERMEDIO

2. Dos bloques de masas m1=4 kg y m2=3 kg se

R

A) 0,2 B) 0,5 C) 0,8 D) 0,6 E) 1,0

m2 1m

A

A) 0,5 m B) 0,75 m D) 2 m

x C) 1,33 m E) 1,5 m

3. Se ejerce una fuerza determinada sobre un

6. Una viga horizontal de 6,0 m de longitud y

100 N de peso reposa sobre dos apoyos A y B, tal como se muestra en la figura. Determine las magnitudes de las fuerzas de reacción en los puntos de apoyo A y B.

cuerpo durante 1,2 s, aumentando su velocidad de 1,8 a 4,2 m/s. Si la misma fuerza es ejercida durante 2 segundos, ¿cuánto es la variación de velocidad que se produce? A) 4,2 m/s B) 2,0 m/s D) 1,2 m/s

µS

37º

C) 4,0 m/s E) 3,0 m/s

4. Cuando un móvil pasa por el punto más alto de un puente circular de 125 m de radio, la normal es el 50 % de su peso. Halle la rapidez del móvil en dicho punto. ( g=10 m/s2).

A

5m

B

A) 40 N y 60 N B) 30 N y 70 N C) 25 N y 75 N D) 20 N y 80 N E) 35 N y 65 N


Física 7. La barra de peso despreciable está suspen-

dida en B de una cuerda y se apoya sobre la esfera C de 5,0 N de peso. Si el bloque D pesa 40 N, ¿a cuánto equivale la fuerza entre la esfera y la mesa?

0,5 m

0,5 m D

Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. El módulo de la fuerza de rozamiento cinético es 20 N. II. El módulo de la fuerza de reacción entre la tabla y el piso es 20 5 N. III. La tabla se encuentra en equilibrio de traslación. A) FFV B) FVV D) VVV

B

C

C) VVF E) FFF

11. El bloque de la figura se desliza sobre el pla-

no inclinado, con una aceleración de 2,0 m/s2. Si g=10 m/s2, determine el coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque y el plano.

A) 55 N B) 45 N D) 35 N

C) 15 N E) 25 N

8. Al golpearse un disco sólido sobre un lago con-

gelado adquiere una rapidez inicial de 25 m/s. Si el disco siempre permanece sobre el hielo y se desliza 125 m antes de detenerse, determine el coeficiente de fricción cinética entre el disco y el hielo. ( g=10 m/s2). A) 0,025 B) 0,35 D) 0,25

37º A) 0,5 B) 0,4 D) 0,2

C) 0,15 E) 0,035

9. Los bloques A, B y C tienen masas de 8 kg,

12. Si el sistema se encuentra en reposo y los re-

5 kg y 2 kg, respectivamente. Si el módulo de la fuerza entre los bloques A y B es de 28 N, determine F. F

liso

A B C

C) 0,3 E) 0,1

sortes presentan su longitud natural, determine la deformación que experimenta unos de los resortes cuando el sistema rota respecto de L con rapidez angular constante de 10 rad/s. Considere superficies lisas. (K1=21 N/m; K2=30 N/m; M=10 g)

L A) 42 N B) 32 N D) 60 N

C) 40 N E) 80 N

50 cm K1

10. En el instante mostrado, la lectura del dinamómetro es 150 N; además la masa de la tabla es 13 kg. D µ

0,5 0,6

37º

A) 1 cm B) 2 cm C) 3 cm D) 4 cm E) 5 cm


M

K2

Física 13. Se muestra una esfera de 1,5 kg de masa que realiza un movimiento circunferencial. Si cuando pasa por A y B su rapidez es v y 2v, respectivamente, calcule la tensión cuando pasa por A. Considere que la tensión es 45 N cuando pasa por B. ( g=10 m/s2).

53º µS

16º

A) 0,5 B) 0,4 D) 0,6

A

g



16. El sistema mostrado se encuentra en equilibrio. Si la tensión en la cuerda (1) es 50 N, calcule la masa de la barra homogénea. (BC=3AB; g=10 m/s2).

B

C) 0,3 E) 0,8

A) 4,5 N B) 15 N D) 7,5 N

C) 9 N E) 6 N

37º B

14. Una esfera de 1 kg atada a un hilo experimenta un movimiento circunferencial. Si en el instante mostrado, la tensión y la fuerza de gravedad tienen iguales módulos, determine la rapidez de la esfera en dicho instante.

(1)

g

C

A 2 kg

A) 1 kg B) 6 kg D) 3 kg

2m

37º

g

C) 2 kg E) 5 kg

17. Un bloque de 13 N de peso descansa en equili-

brio sobre una viga horizontal de 13 N de peso y de 4 m de largo, tal como se muestra en la figura. Determine la magnitud de la fuerza de contacto entre la viga y el bloque.

A) 5 m/s

B) 4 m/s

D) 1 m/s

C) 2 m/s

37º

E) 2 m/s

NIVEL AVANZADO

15. La barra de 5,5 kg se encuentra a punto de resbalar y la tensión en la cuerda es 25 N. Calcule mS. ( g=10 m/s2).

2m

A) 13 N B) 26 N D) 7 N

C) 9 N E) 3 N


Física 18. Un bloque de 10 kg se coloca sobre una tabla.

A) 5 B) 5 C) 5 D) 3 E) 2

Si en el caso 1, el bloque está a punto de resbalar, calcule el módulo de la fuerza de rozamiento sobre el bloque en el caso 2. ( g=10 m/s2). µ

0,4 0,5

µ

libertad, la esfera impacta en el piso. (g=10 m/s2)

2θ

θ caso 1

5 kg

caso 2

A) 28 N B) 32 N D) 24 N

µ

C) 50 N E) 36 N

19. En la figura, dos bloques A y B (mA=2 kg y

mB=4 kg, inicialmente en reposo) están unidos por una cuerda que pasa por una polea ideal. Calcule la rapidez de impacto del bloque B con el piso. Desprecie todo rozamiento.( g=10 m/s2).

0,2 0,3

Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La tensión en la cuerda es 22,5 N, mientras desciende la esfera. II. La masa de la esfera es 2,5 kg. III. La fuerza resultante sobre el bloque es 12,5 N. A) VFF B) FVV C) VVV D) FVF E) VFV

B 3m A


8m 5m

m/s m/s m/s m/s m/s

20. Luego de 2 s de que el sistema es dejado en

2 3 5 5 5

Física Mecánica IV 4. Una piedra de 200 g alcanza una altura de

NIVEL BÁSICO

40 m cuando es lanzada verticalmente hacia arriba. ¿Con qué energía cinética debió lanzarse la piedra? ( g=10 m/s2).

1. Un bloque de 100 N de peso es desplazado con

velocidad constante sobre una superficie horizontal, tal como se muestra en la figura. ¿Qué trabajo realiza la fuerza de rozamiento cuando el bloque se desplaza 2 m? ( g=10 m/s2).

A) 20 J B) 60 J D) 40 J

5. Sobre un bloque de 10 kg inicialmente en re-

poso, actúa una fuerza constante F=20 N. Calcule la potencia media que desarrolla dicha fuerza en los dos primeros segundos.

F=100 N 37º

µK

v=0

liso

A) – 16 J B) – 160 J D) 80 J

C) 160 J E) – 80 J

2. Sobre el bloque liso de  20 kg actúa una fuerza

horizontal constante F de 50 N. Si en A presenta una rapidez de 2 m/s, determine su rapidez en B. (AB=1 m). F

C) 80 J E) 30 J

A A) 1 m/s B) 2 m/s D) 4 m/s

B C) 3 m/s E) 5 m/s

3. El principio de conservación de la energía mecánica afirma que la

A) energía potencial gravitatoria siempre es igual a la energía potencial elástica. B) suma de la energía potencial de un cuerpo y su energía cinética siempre se mantiene constante. C) energía mecánica total de un cuerpo, bajo la acción de fuerzas conservativas, no varía durante su movimiento. D) energía mecánica total de un cuerpo siempre es constante. E) energía cinética de un cuerpo, bajo la acción de fuerzas conservativas, se conserva.

F

A) 80 W B) 40 W D) 20 W

C) 160 W E) 10 W

NIVEL INTERMEDIO

6. Una partícula se mueve en el plano xy, y una  fuerza constante F =(10 +5 j ) N actúa sobre esta. Determine el trabajo que realiza dicha fuerza cuando la partícula va desde el punto A(2; 3) m hasta el punto B(5; 7) m. A) 70 J B) 30 J D) 10 J

C) 50 J E) 40 J

7. La figura muestra la variación de la magnitud

de la fuerza aplicada a un cuerpo en función de la posición. Determine el trabajo realizado por la fuerza entre x=0 y x=4 m. F (N)

A) 16 J B) 14 J

5

C) 12 J D) 18 J

3

F

E) 22 J 1 0

X (m) 2

X

4


Física 8. Una bola de 2,0 kg de masa se desliza sin roza-

10. Un cuerpo de 0,5 kg de masa se lanza vertical-

miento por el tobogán ABCD, tal como se indica en la figura. Si en A las energías cinética y potencial son 10 y 54 joules, respectivamente, ¿cuál de las siguientes proposiciones es correcta?

mente hacia arriba con energía cinética inicial de 80 J. ¿Cuál será su energía potencial cuando alcance las tres cuartas partes de su altura máxima? Desprecie toda fricción. ( g=10 m/s2). A) 50 J B) 120 J D) 110 J

A

11. Un bloque de 10 kg parte del reposo y descien-

h

de por la pendiente mostrada en el gráfico. Si la velocidad con que llega el bloque a la parte más baja es 8,0 m/s, halle el trabajo realizado por la fuerza de rozamiento en dicho tramo. ( g=9,8 m/s2)

C h/3

N. R.

D

B

v=0

A) La energía cinética e la bola en D es cero. B) La energía cinética de la bola en C es 10 J. C) La energía cinética de la bola en D es 54 J. D) La energía potencial de la bola en C es 18 J. E) La energía mecánica en C es menor que en A.

9. Un cuerpo de 10 kg de masa comienza a resba-

10 m

θ

A) – 3,2×102 J B) – 1,6×103 J C) – 9,8×102 J D) – 6,6×102 J E) – 1,3×103 J

lar, partiendo del reposo y sobre una superficie

C) 80 J E) 60 J

3 gR , 4 ¿cuál es la energía que pierde debido al rozamiento en el tramo (1) a (2)? ( g=10 m/s2). circular. Si pasa por (2) con rapidez v =

12. Si la esfera de 1 kg se suelta en A, determine la tensión de la cuerda cuando la esfera pase por B. (=50 cm; g=10 m/s2).

g (1)



R=0,2 m

g

A

v (2)

A) 12,5 J B) 10 J C) 9,5 J D) 13 J E) 14,5 J

B

A) 10 N B) 40 N D) 20 N


C) 15 N E) 30 N

Física 13. Una fuerza horizontal F actúa sobre un cuerpo

NIVEL AVANZADO

de 3 kg. Si el cuerpo parte del reposo en x=0, ¿con qué rapidez llega a x=4 m?

16. Los bloques se sueltan desde la posición mos-

F (N)

trada en la figura. Si la masa del bloque A es 3 kg y la rapidez del bloque B, al llegar al piso, es 4 m/s; determine el trabajo realizado por el peso del bloque B en su descenso. ( g=10 m/s2).

4 3 2

A

liso

1 X (m)



1

2

3

4 B

A) 8 m/s

B) 2 2 m/s

D) 4 m/s

C)

2 6 m/s 3

E) 12 m/s

2m A) 20 J B) – 20 J C) – 40 J D) 40 J E) 80 J

14. Una persona levanta un bloque de 50 kg de

masa a una altura de 1 m en 2 s, con rapidez constante. ¿Cuál es la potencia media que desarrolla la persona? ( g=10 m/s2).

A) 250 W B) 150 W D) 500 W

C) 200 W E) 300 W

17. Un bloque de masa 0,4 kg pasa por el punto A con una rapidez de 10 m/s, tal como se muestra en la figura. Entre A y B pierde el 80 % de la energía. Determine la máxima deformación del resorte. La superficie horizontal es lisa. (K=224 N/m; g=10 m/s2)

15. Un motor eleva un bloque de 20 kg sobre el

plano inclinado liso, con rapidez constante de 2 m/s. Determine la potencia mecánica que desarrolla el motor sobre el bloque. ( g=10 m/s2).

1m 30º

A) 100 W B) 200 W C) 300 W D) 50 W E) 80 W

B

A

37º

A) 20 cm B) 25 cm C) 10 cm D) 15 cm E) 30 cm Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 16

Física 18. En el instante mostrado, el resorte está com-

primido 25 cm; y el bloque de 2 kg, en reposo. Si este último, luego de ser solado, pasa por B con una rapidez de 4 m/s, determine la constante de rigidez K. Considere g=10 m/s2, además las superficies son lisas.

A

C

10 m

h

B 1m K

B

A) 6,00 m B) 6,50 m D) 6,75 m

A

C) 7,25 m E) 7,75 m

20. De un pozo de 4,0 m de profundidad se saca agua con un balde, el cual pesa 95 N cuando se encuentra completamente lleno. Si en 30 min se sacan 35 baldes llenos, entonces calcule aproximadamente la potencia media desarrollada.

A) 851 N/m B) 930 N/m C) 1000 N/m D) 1152 N/m E) 1330 N/m

19. En la figura, se muestra un bloque que parte del reposo en A y pierde el 10 % de su energía mecánica total entre los puntos A y C por efecto del rozamiento. Si su rapidez en el punto C es 5 m/s, determine h. ( g=10 m/s2).

A) 13 W B) 5,4 W C) 7,4 W D) 1,36 W E) 3,3 W


Física Mecánica V NIVEL BÁSICO

NIVEL INTERMEDIO

1. Se muestra un bloque de 1 kg que realiza un MAS con amplitud A=50 cm.

5. En una superficie sin fricción, un bloque de

masa 1,6 kg se une a un resorte que tiene una constante de rigidez de 100 N/m. El resorte se comprime una distancia de 2 cm y se suelta. ¿Cuál es la rapidez del bloque cuando pasa por su posición de equilibrio?

P. E.

K=400 N/m P

A

A

Q

Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. En dos oscilaciones, el bloque recorre 2 m. II. El tiempo que emplea en ir desde Q hasta P es p/20 segundos. III. La rapidez al pasar por la P.E. es 10 m/s. A) VFF B) VVF D) VVV

A) 0,7 m/s B) 0,6 m/s D) 0,8 m/s

6. En un MAS, el oscilador presenta una aceleración máxima de 8 m/s2 y una rapidez máxima de 4 m/s. Determine el tiempo que emplea para desarrollar 4 oscilaciones. A) p s B) 2p s D) 4p s

C) FVV E) FFV

2. Un péndulo simple tiene una longitud de

resorte que está deformado 10 cm. Si el bloque es desplazado verticalmente hacia abajo y luego es soltado, determine el tiempo que emplea para realizar 2 oscilaciones. ( g=10 m/s2).

C) 400 E) 250

3. Si el periodo de un péndulo simple es igual

al periodo de un sistema bloque-resorte con MAS, determine la longitud del péndulo. Considere la masa del bloque m=1 kg y la constante elástica del resorte K=20 N/m. ( g=10 m/s2). A) 0,2 m B) 1 m D) 2 m

C) 0,5 m E) 2,5 m

4. La menor distancia horizontal entre una cresta

y un valle de una onda en el agua es 1,5 m; además en un intervalo de un minuto, una boya realiza 100 oscilaciones. Determine la rapidez de propagación de la onda. A) 2,5 m/s B) 3 m/s D) 5 m/s

C) 4 m/s E) 8 m/s

C) 3p s E) 8p s

7. Se muestra un bloque en reposo unido a un

9 m. ¿Cuántas oscilaciones realiza en 20 min? ( g=p2 m/s2) A) 100 B) 200 D) 50

C) 0,5 m/s E) 0,9 m/s

K A) 0,2p s B) 0,4p s D) 0,7p s

C) 0,5p s E) 0,8p s

8. Un péndulo de longitud L realiza una oscila-

ción completa en un tiempo T. Si la longitud de la cuerda se reduce a L/2, ¿en qué tiempo el péndulo realizará una oscilación completa? A) 2T

B)

D) T

2T 2

T 2 E) 2T C)


Física 9. Un péndulo simple oscila con un periodo T en

la superficie de la Tierra. Si fuese llevado a la superficie de otro planeta donde la gravedad es gP, el periodo del péndulo sería 2T. Determine gP. ( g: aceleración de la gravedad en la superficie terrestre). A)

2 g 2

B) 2g

D) 4g

C)

g 2

E)

g 4

A) 12 s B) 10 s D) 8 s

C) 2 s E) 4 s

13. En una cuerda se genera una onda transversal,

la cual se propaga con una rapidez de 10 m/s, tal como se muestra en la figura. Si el punto P, después de ser alcanzado por la onda, tarda 0,4 s en alcanzar el punto más alto de su desplazamiento transversal, calcule la longitud de onda. v

10. Un péndulo simple oscila con frecuencia de

6 Hz. Si la longitud se cuadruplicara y la aceleración de la gravedad se redujera a la cuarta parte, ¿cuánto sería la nueva frecuencia de oscilación? A) 1,5 Hz B) 3 Hz D) 24 Hz

P A) 4 m B) 8 m D) 32 m

C) 12 Hz E) 4 Hz

11. Se muestra de perfil de una onda mecánica

C) 16 m E) 64 m

14. Una cuerda horizontal fija en sus extremos, tie-

ne una densidad lineal de masa m=0,02 kg/m y soporta una tensión de 200 N. Si en dicha cuerda se genera una onda mecánica de frecuencia 40 Hz, determine la longitud de onda.

transversal. Si el punto P realizara 40 oscilaciones cada 5 s, calcule la rapidez de propagación de la onda. P

A) 3,5 m B) 4,0 m D) 5,0 m

C) 2,5 m E) 4,5 m

15. El bloque de 3 kg se encuentra en reposo. Si se genera un pulso en la cuerda desde la pared, cuánto tiempo le toma para llegar a la polea. La densidad lineal de la cuerda es 3×10 – 1 kg/m. (h es despreciable)

150 cm

A) 6,2 m/s B) 2,8 m/s D) 9,6 m/s

C) 9,8 m/s E) 2,4 m/s

v

12. Se muestra el perfil de una onda mecánica. Si el periodo de la onda es 2 s, calcule el tiempo empleado para que la onda recorra 3,2 m. Y (m)

0,2 0

h

0,6

X (m)

A) 0,5 s B) 0,02 s C) 0,2 s D) 0,4 s E) 0,04 s


4m

Física 18. Las gotas de agua que caen verticalmente

NIVEL AVANZADO

impactan sobre la superficie de un estanque a intervalos de 5 s, produciendo ondas superficiales. Si la cresta de la onda recorre 1 m en 5 s, determine la longitud de onda de las ondas superficiales.

16. Un bloque realiza un MAS con frecuencia w=5 rad/s. Si en una oscilación el bloque recorre 160 cm, calcule la energía mecánica del oscilador. (m=4 kg).

A) 0,5 m B) 3 m D) 5 m

P. E.

m

K

19. Si la rapidez máxima de un oscilador que de-

sarrolla un MAS horizontal es 20 m/s, determine su rapidez cuando pasa por una posición donde su energía cinética es el 75 % de la energía mecánica del oscilador.

A) 4 J B) 8 J C) 24 J D) 16 J E) 12 J

A) 5 m/s B) 5 3 m/s D) 10 3 m/s

C) 10 m/s E) 8 m/s

20. Una onda mecánica que se propaga en una

17. En un reloj de péndulo “bate segundos”, si se cuadruplica su longitud, ¿en cuántos segundos se adelantará o atrasará al término de un minuto? A) Se adelantará 30 s. B) Se atrasará 30 s. C) Se mantendrá sin variar. D) Se adelantará 25 s. E) Se atrasará 25 s.

C) 2 m E) 1 m

cuerda tiene la siguiente función. Y=0,02sen(60px+30p t)m Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La amplitud de la onda es 2 cm. II. La frecuencia de la onda es 15 Hz. III. La rapidez de propagación de la onda es 2 m/s. A) VVF B) VVV D) VFV

C) FVF E) FFV


Boletín 2 Repaso San Marcos - áreas ADE 1ra. Revisión (26 noviembre, 2015 8:39 a.m.) Física

Mecánica VI y Electrostática I 3. En la figura se muestra una esfera de made-

NIVEL BÁSICO

1. Se muestra un recipiente que contiene agua. En el fondo se encuentra un tapón de 0,5 cm2 de área. Determine la fuerza que ejerce el líquido al tapón. (g=10 m/s2).

ra sumergida en el agua. Si la esfera tiene una masa de 0,64 kg y una densidad r=800 kg/m3, determine la magnitud de la tensión en el hilo. (rH2O=1000 kg/m3; g=10 m/s2) g

A) 4,6 N B) 1,6 N C) 14,4 N D) 6,1 N E) 6,4 N

g

20 cm

H2O

tapón

A) 5,1 N B) 0,1 N D) 0,25 N

C) 0,2 N E) 0,5 N

2. En la prensa hidráulica mostrada la razón de

A1 1 = . Calcule la magnitud de la fuerA2 50 za F1 para mantener en reposo un bloque B de áreas es

masa 400 kg. Desprecie las masas de los pistones. (g=10 m/s2)

A) 8 N B) 16 N D) 40 N

neutras e idénticas. A una de estas se le entrega 1015 electrones y a la otra se le extrae 3×1016 electrones. Determine la magnitud de la fuerza eléctrica entre estas cuando están separadas 1,60 m. (e=– 1,6×10 – 19 C; K=9×109 Nm2/C2). A) 900 N B) 1800 N D) 3000 N

C) 2700 N E) 3600 N

5. Dos partículas en reposo y electrizadas positi-

F1 A1

4. Se tienen dos esferitas metálicas eléctricamente

B

A2

C) 80 N E) 20 N

vamente presentan igual cantidad de carga, de modo que el módulo de la fuerza eléctrica entre estas es F. Si una de las partículas presentara el triple de cantidad de carga y la separación entre ellas se reduce a la mitad, ¿cuánto será el nuevo módulo de la fuerza eléctrica? A) 3F/4 B) F/4 D) 12F

C) F/12 E) 24F


Física

)

9. Determine si las siguientes proposiciones son

NIVEL INTERMEDIO

6. Los cilindros de una prensa hidráulica tienen radios de 0,25 cm y 2,5 cm. Si se ejerce una fuerza de magnitud F=10 N en el cilindro de menor radio, ¿qué masa debe tener el bloque que se coloca simultáneamente en el otro émbolo para mantener al sistema en equilibrio? (g=10 m/s2) F

A) 10 kg B) 20 kg C) 100 kg D) 120 kg E) 200 kg

A) VVV B) VVF D) VFF

C) VFV E) FFV

10. Una esfera de hierro que pesa 39 N y tiene una

7. En el tubo en forma de U hay agua y aceite en reposo. Determine x. (raceite=0,8 g/cm3; rH O=1 g/cm3; g=10 m/s2). 2


verdaderas (V) o falsas (F) y elija la secuencia correcta. I. La diferencia de presión entre dos puntos de un líquido en equilibrio es directamente proporcional a la densidad del líquido. II. La variación de la presión en un punto dado de un líquido en equilibrio se transmite por igual a los demás puntos del mismo. III. La presión atmosférica es constante en cualquier ciudad del Perú.

A) 24 N B) 29 N C) 34 N D) 39 N E) 44 N

x 50 cm

H 2O

8. Se muestran tres líquidos no miscibles cuyas densidades están en la relación rA=2rB=3rC. Si el sistema está en equilibrio, calcule x. A) 40 cm B) 50 cm C) 70 cm D) 90 cm E) 60 cm

x 40 cm

densidad igual a 7,8 g/cm3, flota en mercurio. ¿Qué fuerza F vertical será necesaria aplicar sobre la esfera para mantenerla sumergida completamente? (rHg=13,6 g/cm3; g=10 m/s2).

11. Dos esferas idénticas de masa 0,2 g cuelgan de

hilos finos no conductores como se muestra en el gráfico. Si las esferas están electrizadas y separadas 3 cm, calcule la tensión en el hilo 2. (q=10 nC)

g=10 m/s2

(1)

C B

q+ 20 cm

(2)

q– A A) 2×10 – 2 N B) 3×10 – 3 N C) 10 – 2 N D) 2×10 – 3 N E) 10 – 3 N Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 3

Física 12. Se muestran dos partículas fijas electrizadas. Cuando se coloca una carga q/2 en el punto C la fuerza eléctrica resultante sobre esta es FC y cuando se coloca en D, es FD. Determine la relación entre dichas fuerzas (DA=AC=CB=d). A

D

7 A) FD = FC 5

7 C) FD = FC 8 7 E) FD = FC 4

13. La fuerza electrostática entre dos cargas puntuales positivas de la misma magnitud (q=8 nC) situadas a una distancia d es 9×10 – 5 N. ¿Cuál es la magnitud del campo electrostático en el punto P? +

q

E=2 KN/C

a

q+

+3q

7 B) FD = FC 3

6 D) FD = FC 7

ga de +5 mC y se mueve con aceleración de 3,0 m/s2. Determine M. (g=10 m/s2).

B

C

+2q

15. Un bloque de masa M tiene adherida una car-

+

q

P d/4

µK=0,2 A) 2 kg B) 1 kg D) 4 kg NIVEL AVANZADO

16. El gráfico muestra un cuerpo en equilibrio. Si el 20 % de su volumen se encuentra en agua, calcule la densidad del cuerpo. (rB=2 g/cm3).

A) 2,1 g/cm3 B) 1,9 g/cm3 C) 1,6 g/cm3 D) 1,8 g/cm3 E) 1,2 g/cm3

A) 90 KN/C B) 160 KN/C C) 120 KN/C D) 150 KN/C E) 200 KN/C

14. En el gráfico mostrado, determine el módulo

C) 3 kg E) 2,5 kg

agua

B

17. Cuando la esfera está suspendida del resorte

de la intensidad del campo eléctrico en el punto P. (q1=+2 mC; q2=– 1 mC).

en el aire, esta se estira 15 cm, y cuando está sumergida completamente en agua se estira 5 cm. Calcule la densidad de la esfera. (ragua=1 g/cm3)

A) 181,0×105 N/C B) 18×105 N/C C) 19,0×105 N/C D) 17,0×1015 N/C E) 28,0×105 N/C

A) 0,50 g/cm3 B) 0,65 g/cm3 C) 1,20 g/cm3 D) 0,75 g/cm3 E) 1,50 g/cm3

q1 10 cm P 30 cm q2

agua


Física 18. Se muestra dos partículas electrizadas A y


B. Determine la cantidad de carga eléctrica de la partícula B para que la intensidad del campo eléctrico en el punto P sea horizontal. (Q=+125 mC) P

20. En el gráfico mostrado, si se coloca una carga de +2 mC en el punto P, ¿qué fuerza eléctrica experimentará dicha carga en esa posición? (Q=– 0,5 mC)

Q A

37º

30º

B

A) –210 mC B) –216 mC D) –236 mC

60º 10 cm

19. Se muestran dos partículas electrizadas separadas 20 cm. Determine a qué distancia de la partícula 2 el campo eléctrico es nulo. – 9Q

+Q 20 cm (1)

(2)

Q

A) 4,5 N B) 0,09 N D) 0,45 N


E=450 KN/C

P

C) +216 mC E) +236 mC

C) 0,9 N E) 0,6 N

Física Electrostática II y Electrodinámica 4. Determine la resistencia equivalente entre los

NIVEL BÁSICO

puntos a y b.

ductor es 4,0 A. Determine el número de electrones que atraviesan la sección transversal del conductor cada 5 segundos. 18

18

1Ω

A) 115×10 B) 150×10 C) 130×10 D) 135×1018 E) 125×1018

lo se han colocado dos cargas puntuales idénticas (q=+24 mC). Determine la carga eléctrica de otra partícula que debe colocarse en A, para que el potencial eléctrico en B sea nulo. q+

5Ω 3Ω

18

2. En dos de los vértices opuestos de un rectángu-

b

a

1. La intensidad de corriente eléctrica en un con-

6Ω

4Ω

4Ω

A) 2 Ω D) 4,5 Ω

B) 2,5 Ω

C) 3 Ω E) 5 Ω

5. En el gráfico, calcule la diferencia de potencial eléctrico entre los puntos A y B. (R=3 Ω).

B

2A A

A

A) 2 V B) 3 V D) 4 V

q+

A) +14 mC B) – 14 mC D) +70 mC

C) – 70 mC E) – 56 mC

3. La intensidad de corriente eléctrica en un con-

R

B

C) 1 V E) 5 V

NIVEL INTERMEDIO

6. En el gráfico, la diferencia de potencial eléctri-

co entre los puntos A y B es de 105 V. Determine el valor de la carga eléctrica Q.

ductor varía como muestra la gráfica. Determine el número de electrones que atraviesan la sección transversal del conductor entre los instantes t=0 y t=1 s. A) 125×1016 B) 125×1015 C) 625×1016 D) 625×1015 E) 225×1016

R

37º

R

B

I(A) 4,5 m 1 Q+

0

0,5

t(s)

3m

A) 90 mC B) 20 mC D) 10 mC

A C) 200 mC E) 100 mC


Física 7. Si el trabajo realizado por el agente externo

9. La diferencia de potencial entre las placas de

para llevar una carga q=+5 nC desde A hasta el punto B es de 3 mJ, calcule x. (Q=+0,5 mC).

un capacitor es de 12 V. Si la distancia AB es 5×10 – 3 m, calcule el módulo de la intensidad del campo eléctrico entre las placas.

B q A x

5m

E

A) 3×103 V/m B) 4×103 V/m C) 4×102 V/m D) 3×102 V/m E) 5×103 V/m

B

37º A

Q

10. Una resistencia R es sometida a distintos vol-

tajes, obteniéndose valores diferentes de intensidad de corriente eléctrica, las cuales se muestran en el gráfico adjunto. Determine R, además, calcule la intensidad de corriente cuando el voltaje sea de 0,1 V.

A) 15 m B) 3 m C) 12 m D) 20 m E) 6 m

8. Cuatro partículas electrizadas están fijas en las

posiciones mostradas. Determine el trabajo realizado por un agente externo al trasladar lentamente una partícula con carga q=– 2 mC desde el infinito hasta el punto P. (Q=10 mC; r=90 cm) Q+

I(mA) 0

r

P

1,2

1,6

11. 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 conductores A y C. Si la longitud del conductor A es la cuarta parte de la longitud de B, y la longitud de C es el triple de la longitud de A, calcule la resistencia equivalente del sistema. (S: área transversal)

r Q+

V(V)

A) 500 Ω; 2,0 mA B) 5 Ω; 1,8 mA C) 5 Ω; 2,0 mA 0,08 D) 50 Ω; 1,8 mA E) 50 Ω; 2,0 mA 0,06

r

Q–

r Q+

S A) – 4 J B) 4 J C) 0,4 J D) – 0,4 J E) – 40 J

A

B C L

A) 3rL/4 S B) 5rL/2 S D) 3rL/2 S


C) rL/2 S E) rL/4 S

Física 12. En el circuito que se muestra, determine la co-

15. Considerando el circuito que se muestra en

la figura, ¿cuál será la lectura del voltímetro ideal? (ε1=12 V; ε2=6 V).

rriente que circula a través de la fuente de 4 V. 10 V

2V

7Ω

ε1

12 Ω

4V

2Ω

V

A) 3,0 A B) 2,0 A D) 1,5 A

C) 2,5 A E) 0,5 A

ε2

1Ω

A) 12 V B) 3 V D) 4 V

C) 24 V E) 0

13. En el circuito eléctrico mostrado, determine la intensidad de corriente que la batería entrega al circuito.

16. En el circuito que se muestra, calcule la po-

33 V 4Ω

NIVEL AVANZADO

tencia eléctrica disipada por las resistencias idénticas.

5Ω R 3Ω

2Ω

R

V

1Ω

R

R

3Ω

C) 2,0 A E) 4,0 A

14. Se muestra parte de un circuito eléctrico. Si el potencial eléctrico en A es 8 V, calcule el potencial eléctrico en B. (I=0,5 A). 6Ω A

10 V

4Ω

10 V B

I

A) 10 V B) 23 V D) 6 V

C) 13 V E) 3 V

R

R

A) 3,0 A B) 2,5 A D) 3,5 A

R

A)

15 V 2 14 R

B)

14 V 2 15 R

C)

13 V 2 14 R

D)

10 V 2 7R

E)

15 V 2 7R


Física 17. Si la corriente que circula por la resistencia de 2 Ω es I=2A, calcule la potencia eléctrica total disipada en las resistencias del circuito mostrado. a

3Ω

6Ω

19. Por un alambre de longitud L0, sección trans-

versal A0 y resistividad ρ pasa una corriente I0. Si se estira el alambre de modo que la nueva potencia eléctrica disipada es 32 veces la potencia eléctrica inicial y, además, la nueva intensidad de corriente es 4I0, determine la nueva longitud del alambre.

b I

2 L B) 2 L0 2 0 L D) 0 2 A)

2Ω

A) 48 W B) 16 W C) 24 W D) 64 W E) 32 W

C) 2 L0 E) 3 L0

20. Se muestran dos conductores donde la resisti

18. Un electrón es acelerado desde el reposo a través de una diferencia potencial de 18 220 V. Calcule la rapidez final que logra adquirir el electrón. (qe=–1,6×10 – 19 C; me=9,11×10 – 31 kg)

vidad eléctrica de (2) es el doble de la resistividad eléctrica de (1). Si los extremos m y n se conectan a una fuente de 15 V, determine la intensidad de corriente que circulará por la fuente. Considere que la resistencia eléctrica de (1) es de 30 Ω. 2A

(1) (2)

m A) 16×104 m/s B) 8×107 m/s C) 6×104 m/s D) 3×107 m/s E) 7×106 m/s

L

A) 0,1 A B) 0,2 A D) 0,4 A


A

L/4

C) 0,25 A E) 0,5 A

n

Física Electromagnetismo A) 3 mT

NIVEL BÁSICO

B) 4 mT

1. Determine el flujo magnético sobre la espira 4 m. Considere campo π magnético uniforme B=0,5 T. circular de radio R =

C) 5 mT D) 6 mT E) 10 mT

3. Una barra metálica se desplaza con velocidad B

n 60º

de 50 cm/s a través de un campo magnético uniforme de 0,8 T de intensidad. Si logra producirse una fem de 120 mV entre los extremos de la barra, calcule L. B

v

L A) 2p Wb B) 4 Wb C) 2 Wb D) 4p Wb

A) 30 cm

E) 5 Wb

B) 10 cm

2. Se muestra un conductor de gran longitud doblado, tal como se observa en el gráfico. Si transporta una corriente eléctrica de 10 A, determine el módulo de la inducción magnética π   en el centro O.  R = m  .   2

C) 20 cm D) 26 cm E) 40 cm

4. El flujo magnético a través de una bobina de 10 espiras varía de acuerdo a la ecuación f=10+10t, donde f está en mWb y t en segundos. Determine la fem inducida media entre

R O

I

t=1 s y t=3 s. ... A) 10 – 1 V B) 10 – 2 V C) 10 – 3 V

...

D) 2×10 – 1 V E) 2×10 – 2 V


Física 7. Por dos cables conductores paralelos e infi-

NIVEL INTERMEDIO

nitos, pasa la misma intensidad de corriente I = 2 A, tal como se muestra en el gráfico.

5. El gráfico muestra dos conductores muy largos y paralelos. Si la inducción magnética en el punto P es nula, calcule d, aproximadamente.

Determine el módulo de la inducción magné-

(

)

tica en el punto P. µ0 = 4 π × 10 − 7 Tm/A . P

...

... 1A

4A

10 cm

10 cm

P I

d

...

...

0,5 m

I

A) 6×10 – 6 T B) 2 × 10 − 6 T C) 12×10 – 6 T

A) 14,7 cm

D) 8×10 – 6 T

B) 15,7 cm

E) 4×10 – 6 T

C) 16,7 cm D) 17,7 cm

8. El gráfico muestra dos espiras circulares con-

E) 18,7 cm

céntricas contenidas en un mismo plano, por

6. El diagrama muestra dos cables muy extensos y paralelos que transportan corrientes eléctricas de 10 A y 40 A. Calcule la magnitud de la inducción magnética total en el punto medio

las que circulan las corrientes I1=5 A e I2. Si en el centro de las espiras el campo magnético resultante es saliente de 2p×10 – 6 T, calcule I2. (R=2r=20 cm)

de la distancia que los separa.

I1

...

...

R

40 cm r 10 A

40 A

...

... A) 2×10 – 5 T

B) 3×10 – 5 T C) 3×10 – 2 T

D) 4×10 – 3 T

E) 5×10 – 5 T

I2

A) 1,0 A B) 4,5 A C) 2,5 A D) 7,0 A E) 3,5 A


Física 9. Iones con una carga de 4×10 – 6 C que viajan

A) 0,01 Wb

con una rapidez de 2×106 m/s entran en un

B) 0,02 Wb

campo magnético uniforme de 0,02 T, que es

C) 0,03 Wb

perpendicular a la dirección de su velocidad

D) 0,04 Wb

de propagación. Si las cargas describen un

E) 0,05 Wb

radio de 40 cm, determine la masa de los iones.

12. Una espira conductora de 8 cm2 de área está ubicada perpendicularmente a un campo mag-

A) 1,6×10 – 14 kg

nético uniforme de magnitud 0,20 T. Si la magni-

B) 1,6×10 – 12 kg

tud del campo magnético se reduce a la mitad

C) 1,6×10 – 19 kg

en 0,01 s, ¿cuál es el valor de la fem inducida en

D) 1,6×10 – 16 kg

la espira?

E) 1,6×10 – 15 kg

A) 80 mV

10. Un electrón se mueve en trayectoria circun-

B) 60 mV

ferencial dentro de un campo magnético uni-

C) 6 mV

forme de 1,822 T. Si la masa del electrón es

D) 40 mV

9,11×10 – 31 kg, calcule su rapidez angular. Des-

E) 8 mV

precie efectos gravitatorios.

13. Una barra conductora de resistencia eléctrica

A) 1,1×1011 rad/s

despreciable se desplaza con rapidez constan-

B) 1,1×1013 rad/s

te de 4 m/s sobre un alambre conductor en for-

C) 3,2×1011 rad/s

ma de U. Determine la potencia disipada en la

D) 3,2×1012 rad/s

resistencia R=2 Ω.

E) 1,6×1010 rad/s

(B=0,8 T)

11. Determine el flujo magnético sobre la cara

B

MNPQ del prisma mostrado si se encuentra al interior de un campo magnético uniforme de 2 T.

v=4 m/s R

20 cm

Z B

N

M

P 30 cm

X

5 cm Q

Y

A) 104,2 mW B) 20,48 mW C) 102,4 mW D) 208,4 mW E) 204,8 mW


Física 14. En la figura, una espira conductora cuadrada

16. Una partícula de 5 g y electrizada con +1 mC

de 0,5 m de lado se encuentra en un campo

se mueve paralelamente a los conductores, tal

magnético. Si la inducción magnética varía en su

como se indica. Si presenta una rapidez cons-

módulo según la expresión B=2t, donde B está

tante de 6250 km/s, determine la intensidad de

en tesla y t en segundo, calcule la fem inducida

corriente que transportan los conductores que

en la espira entre t=2 s y t=5 s. Además, indique

están separados 50 cm. (g=10 m/s2).

el sentido de la corriente inducida.

I

B

g

d v d

I

A) 1 A

B) 2 A

D) 4 A

A) 0,5 V; horario B) 0,5 V; antihorario

C) 3 A E) 5 A

17. Indique la alternativa donde esté correctamen-

C) 0,8 V; horario

 

te expresada la dirección de los vectores V , F



D) 0,9 V; antihorario

y B, para una partícula con carga eléctrica ne-

E) 1,5 V; horario

gativa – q.

15. Se muestran las secciones transversales de dos conductores rectilíneos de gran longitud, por los cuales pasan corrientes eléctricas de 2I y 3I. Indique la razón de los módulos de la inducción magnética en los puntos M y N, respectivamente. 2I

M

3I

N d

d

A) 5/8

F

V B) V

B

F C) F

d

B

A)

NIVEL AVANZADO

B

V D) F B

B) 7/8

V

E) F

C) 8/7 D) 3/8 E) 2/3

V


B

Física 18. El gráfico muestra la variación del flujo mag-

nético a través de una bobina de 100 espiras. Indique la secuencia correcta de verdad (V) o

o falsedad (F).

I. Se genera una fem inducida desde t=0

II. De t=1 s hasta t=2 s es inducida una co-

III. En el instante t=1,8 s la fem inducida es

falsedad (F) de las siguientes proposiciones.

0,15

Indique la secuencia la correcta de verdad (V)

hasta t=1 s.

Φ(Wb)

rriente en sentido horario. 0,01 V.

0,05

A) FVF

t(s) 0

0,5

1

B) FVV

2

C) VVV

I. La fem inducida entre t=0 y t=0,5 es 20 V.

D) VVF

II. La fem inducida entre t=1 s y t=2 s es 50 V.

E) FFF

III. La fem inducida entre t=0,5 s y t=1 s es cero.

20. El gráfico muestra un imán que se aleja de la A) VVV

espira fija. Con respecto del observador, indi-

B) FVF

que la secuencia correcta de verdad (V) o fal-

C) VFV

sedad (F), para los siguientes proposiciones.

D) FFV E) VFF

v

19. Se tiene una espira cuadrada en una región,

observador

S N

donde se establece un campo magnético que

varía con el tiempo, según el gráfico adjunto.

I. Se genera una fem inducida en la espira.

II. El flujo magnético en la espira no cambia.

III. El imán y la espira se repelen.

IV. El sentido de la corriente inducida es anti-

B 10 cm

horario. A) VFVF

B(T)

B) VVVF

1

C) FVVF D) VFFF

0

1

2 t(s)

E) VFFV


Física Introducción a la física moderna 5. Un haz de fotones de luz ultravioleta incide

NIVEL BÁSICO

sobre una superficie fotosensible arrancando fotoelectrones. Si el número de fotones de la luz ultravioleta se duplica, manteniendo su frecuencia constante, la energía cinética máxima de los fotoelectrones arrancados

1. Indique la secuencia correcta de verdad (V) o

falsedad (F) para las siguientes proposiciones. I. La luz tiene comportamiento dual: ondapartícula. II. Según la teoría de A. Einstein, un haz de luz se puede considerar también como un haz de fotones. III. La velocidad de la luz en el vacío es mayor que en una sustancia transparente. A) FVF B) VVV D) VVF

C) VFF E) FFF

2. En el espectro electromagnético se distinguen diferentes ondas electromagnéticas, tabuladas por su longitud de onda o su frecuencia; entre los nombres que se dan a continuación, ¿cuál de ellos no es onda electromagnética? A) microondas B) rayos γ D) rayos b

A) se reduce a la cuarta parte. B) se duplica. C) se cuadruplica. D) se reduce a la mitad. E) no varía.

NIVEL INTERMEDIO

6. Dos fuentes de microondas emiten ondas a

frecuencias de f1=3×109 Hz y f2=30×109 Hz, respectivamente. Encuentre la relación entre las longitudes de onda (λ1/λ2) de las fuentes emisoras.

C) rayos X E) luz verde

3. La longitud deo onda asociada a un fotón de

A) 25/3 B) 10 D) 1/10

C) 3/20 E) 20/3

rayos X es 10 A, ¿cuál es la energía del fotón? (h=4,14×10 – 15 eV · s)

7. Respecto de las siguientes proposiciones, in-

A) 6626 eV B) 1000 eV D) 4210 eV

C) 2236 eV E) 1242 eV

4. Una emisora de radio tiene una frecuencia

de 800 KHz. ¿Cuál es su longitud de onda? (C=300 000 km/s) A) 0,375 km B) 3,75×10 – 2 km C) 2,6 km D) 3,75×103 km E) 3,75 km

dique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La radiación electromagnética de cualquier frecuencia que incide sobre un metal siempre extrae electrones. II. El efecto fotoeléctrico confirma el comportamiento corpuscular de la radiación electromagnética. III. Los fotones de rayos X tienen mayor energía que los fotones de la radiación luminosa debido a su menor longitud de onda. A) FVV B) FFV D) VVV


C) VFF E) VVF

Física o

8. ¿Cuál de las alternativas siguientes expresa

A) 2100 A

o

dos características de los rayos láser?

B) 3000 A o

C) 1200 A

o

A) monocromática e incoherente B) elevada potencia e incoherencia C) policromática y elevada potencia D) monocromática y baja potencia E) monocromática y coherente

D) 4000 A o

E) 1000 A

13. Determine el voltaje con el que debe ser acelerado un electrón, de modo que al incidir en el blanco genere rayos X con una longitud de

9. Un láser de dióxido de carbono, emite un fotón

o

onda de 1 A . (h=4×10 – 15 eV · s; C=3×108 m/s).

de energía igual a 0,12 eV, determine la longitud de onda de la radiación. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s). A) 10 um B) 0,1 um D) 5 um

A) 5000 V B) 6000 V

C) 0,50 um E) 0,40 um

C) 8000 V D) 10 000 V E) 12 000 V

10. Un láser de rubí tiene una potencia de 106 W

y emite un pulso en 3,3×10 – 8 s. Si los fotones están asociados a una onda electromagnética o cuya longitud de onda es 6000 A, determine el número de fotones emitidos. (C=3×108 m/s; h=6,6×10 – 34 J · s). B) 1016 A) 2×1017 17 D) 10

14. En un tubo se aceleran electrones con un voltaje de 30 kV y son frenados en el ánodo, generándose los rayos X. Suponiendo que toda la energía cinética de un electrón se transforma en energía de un fotón creado, calcule la longitud de onda de los rayos X. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s).

C) 4×1017 E) 3×1017

o

o

A) 2 A

11. Sobre un metal incide una radiación de 3000 A de longitud de onda y el potencial de frenado es 3 V. Determine la función trabajo del metal. (h=6,6×10 – 34 J · s)

o

B) 0,3 A o

C) 0,5 A o

D) 1,5 A o

E) 0,4 A

A) 1,6×10 – 19 J B) 1,2×10 – 19 J C) 1,8×10 – 19 J D) 2,9×10 – 19 J E) 2,2×10 – 19 J

15. Respecto de los rayos X, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F).

12. Se produce el efecto fotoeléctrico en una superficie de aluminio. Si la energía cinética de los fotoelectrones debe ser nula, calcule la longitud de onda que debe tener la radiación monocromática incidente. La función trabajo del aluminio es f=4 eV. (C=3×108 m/s; h=4×10–15 eV · s).

I. Se generan cuando los electrones con gran energía cinética son desacelerados en un blanco (ánodo).

II. Pueden experimentar difracción.

III. Pueden detectarse por la fluorescencia que producen en ciertas sustancias. A) FFF

B) FVF

D) VVF

C) VVV E) VFV


Física o

A) 4,2 A

NIVEL AVANZADO

o

B) 4 A o

C) 5 A

16. Un haz de luz monocromática pasa del aire al

agua. En relación a este proceso, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La energía de los fotones del haz disminuye. II. La velocidad de los fotones del haz aumenta. III. La energía de los fotones permanece igual. A) FVF B) FFF D) FVV

o

E) 5,3 A

20. En un experimento, luego de estudiar el efecto fotoeléctrico, se obtiene la gráfica de la energía cinética de los fotoelectrones en función de la frecuencia de la luz incidente, tal como se muestra en el gráfico. Para las siguientes proposiciones, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. (C=3×108 m/s).

C) VVF E) FFV

17. La longitud de onda de un láser es de 528 nm, y su potencia es de 3 KW, ¿cuántos fotones emite el láser en 0,1 s? (h=6,6×10 – 34 J · s). B) 3×1020 A) 2×1020 20 D) 7×10

o

D) 1,2 A

EC(eV)

C) 4×1020 E) 8×1020

f(1014 Hz) 2

18. El voltaje de frenado para los fotoelectrones emitidos por una superficie metálica iluminao da con luz de longitud de onda λ=5000 A es de 1,7 V. Cuando se cambia la longitud de onda, se observa que el voltaje de frenado es de 3,7 V. ¿Cuál es la nueva longitud de onda aproximadamente? (Considere h/e=4×10 – 15 V · s). o

o

B) 2800 A A) 2500 A o D) 2900 A

o

C) 2600 A o E) 2700 A

19. En un tubo de rayos X, un haz de electrones se acelera con un voltaje de 30 000 V. Si durante el frenamiento el 10 % de la energía de los electrones se transforma en radiación X, determine la longitud de onda de los rayos X. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s)

6

I. Si la luz incidente tiene una frecuencia de 2×1014 Hz, no se produce el efecto fotoeléctrico.

II. La función trabajo es de 4×1014 J.

III. La longitud de onda umbral es 7500 A. A) FFV B) VFV C) VVV D) FFF E) VVF


4

o

Física Práctica integral 3. Un conductor, inicialmente en forma cilíndri-

NIVEL BÁSICO

1. A partir del gráfico mostrado, exprese el vector



 

x en función de A y B.

ca, presenta una resistencia eléctrica de 54 Ω, tal como se muestra en el gráfico (1). Si el conductor es fundido y luego con la mitad de su masa se forma el conductor que se muestra en el gráfico (2), calcule la nueva resistencia eléctrica.

4u

B x

(1)

 1u (2)

A

 (6 A − B) A) x =

/3

5

A) 9 Ω D) 18 Ω

 

 (− 4 A + B)

B) x =

5

B) 6 Ω

C) 12 Ω E) 27 Ω

4. Se muestra una onda electromagnética. De-

 (− 4 A − B) C) x =

termine la dirección de propagación de dicha onda.

5

 (4 B − A) D) x =

Z

A) +X B) – X C) +Y D) – Y E) +Z

5

 (6 B + A) E) x = 5

B

2. La siguiente ecuación física es dimensionalmente correcta; h=caxty. Calcule x+y. Consi-

X

E

Y

dere que h=altura, a=aceleración, t=tiempo y c=constante adimensional. A) 1 B) 2 C) 3 D) – 1 E) – 2

5. Una onda electromagnética presenta como máximo módulo de la intensidad de campo eléctrico 3×104 V/m y máximo módulo de la inducción magnética 5×10 – 4 T. Determine la rapidez de propagación de dicha onda. A) 3×106 m/s B) 4×107 m/s C) 6×107 m/s E) 3×108 m/s D) 2×108 m/s Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 18

Física 9. En el circuito que se muestra, determine e1.

NIVEL INTERMEDIO

(e2=18 V)

2Ω

6. Una partícula inicia su movimiento por una circunferencia de 50 cm de radio, con una aceleración tangencial de módulo 5/2p m/s2 que permanece constante. Determine su rapidez angular al finalizar la quinta vuelta.

1A ε1

A) 4 rad/s B) 8 rad/s C) 10 rad/s D) 12 rad/s E) 16 rad/s

4Ω A) 52 V B) 34 V D) 46 V

7. Una fuerza constante F hace que el bloque M

1 A y 4 A son de gran longitud. Determine el módulo de la inducción magnética en P. ...

liso

P

d

4, 6 5, 0 4, 8 7, 6 9, 6

...

... 4A

nalmente homogénea, donde v=velocidad, E=energía, t=tiempo. ¿Cuál es la unidad en el S.I. correspondiente a K?

de 10 kg si su peso disminuye en 20 % cuando es sumergida totalmente en el agua? (ragua=103 kg/m3; g=10 m/s2) – 3

2m

11. La ecuación K( V – B)=E(t – c)2, es dimensio-

8. ¿Cuál es el volumen de una esfera de plomo

1m P

1A

...

A) B) C) D) E)

A) 0,5 mT B) 0,6 mT C) 0,4 mT D) 0,3 mT E) 0,2 mT

v=0 M

C) 39 V E) 41 V

10. Los conductores que transportan corrientes de

llegue a P luego de 4 s del instante mostrado. Si se aplicara una fuerza 2F, el piso fuese rugoso y ejerciera una fuerza de rozamiento cinético de F/3, ¿luego de cuántos segundos el bloque M pasaría por P, a partir del instante mostrado?

F

ε2

8Ω

3

A) 8×10 m B) 4×10 – 3 m3 C) 5×10 – 3 m3 D) 2×10 – 3 m3 E) 6×10 – 3 m3

A) kgms B) kgm D) kg – 1ms

12. La fórmula de la energía (E) está dada por la

siguiente ecuación. P sen( wb) E= bZ donde P=potencia; w=frecuencia. Calcule [Z].

A) M – 1 B) L2 – 1 D) T


C) kgm2 E) kg2ms2

C) T E) T – 2

Física A) 100 m B) 40 m C) 20 m D) 80 m E) 60 m

v (V + C )2 tan θ Ln( a) − es b π2 d dimensionalmente homogénea. Determine la

13. La ecuación F =

dimensión de d. (F=fuerza; v=velocidad). A) ML2 B) ML D) M – 1L – 1

C) M – 1L E) ML – 2

16. Un móvil se desplaza rectilíneamente en la dirección del eje X. Si la ecuación de su posición es x=– 2+4t+3t2, donde x se mide en metros y t en segundos, determine su velocidad en el instante t=5 s.

NIVEL AVANZADO

14. La posición de un móvil varía con el tiempo según la gráfica mostrada.

A) +34 m/s B) –26 m/s C) –34 m/s D) +26 m/s E) +30 m/s

X(m) 10 t(s) 0

2

4

9

17. Un móvil se desplaza en una superficie horizontal y su velocidad varía con el tiempo, como indica la gráfica adjunta.

– 10

v(m/s)

Indique la secuencia correcta de verdad (V) falsedad (F). I. En t=2 s la rapidez es cero. II. En t=5 s la rapidez es 2 m/s. III. Desde t=0 hasta t=9 s el recorrido del móvil es de 30 m. A) VFF B) VFV D) FVF

C) VVV E) FVV

15. Se muestra una gráfica, posición (x), en fun-

ción del tiempo (t) de dos móviles A y B que se desplazan sobre el eje X. Determine la distancia que los separa 10 s después del instante de encuentro.

16

X(m) A t(s)

0 –4

2

8 B

12 4 0

2

t(s)

Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. El módulo de la aceleración del móvil es 6 m/s2. II. La rapidez del móvil en t=2,5 s es 14 m/s. III. El recorrido del móvil es de 16 m entre t=0 y t=2 s. A) FVV B) FFV C) VFV D) VVV E) VVF


Física 18. La gráfica muestra el comportamiento de la

A) 0,9 s B) 0,09 s C) 0,01 s D) 0,1 s E) 0,3 s

velocidad de un móvil respecto del tiempo. Si en t=0 el móvil se encuentra en x=+20 m, determine la posición del móvil en t=10 s. v(m/s) 10

20. Se muestra la representación de una onda

0

electromagnética. Si la intensidad de campo eléctrico e inducción de campo magnético se expresan en el SI, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F).

10

2

4

7

t(s)

X(104 V/m)



A)  x = +80 B)  x = +35 C)  x = +50 D)  x = +45 E) x = +65

8

m m m m m

E

4

19. Una partícula de masa 4×10 – 17 kg electrizada

con q=+4×10 – 15 C, ingresa perpendicularmente a un campo magnético uniforme de 96 mT. Determine el tiempo que tarda, la partícula, en salir de la región, aproximadamente. Desprecie efectos gravitatorios. B

q

v 30º

Y(10 – 4 T)

Z

I. La onda se propaga en la dirección +Z. II. La onda se propaga en el vacío. III. El índice de refracción del medio en el cual se propaga la onda es 1,5. A) FFF B) VVV C) VVF D) FVV E) VFV


B

Repaso San Marcos Mecánica I 01 - E

05 - D

09 - D

13 - B

17 - B

02 - A

06 - E

10 - C

14 - B

18 - A

03 - B

07 - D

11 - E

15 - D

19 - E

04 - B

08 - E

12 - C

16 - B

20 - B

01 - E

05 - B

09 - B

13 - B

17 - A

02 - B

06 - C

10 - A

14 - A

18 - D

03 - E

07 - B

11 - E

15 - A

19 - C

04 - A

08 - B

12 - B

16 - C

20 - C

01 - B

05 - B

09 - D

13 - D

17 - E

02 - C

06 - A

10 - C

14 - C

18 - D

03 - C

07 - E

11 - A

15 - A

19 - E

04 - A

08 - D

12 - A

16 - D

20 - E

01 - B

05 - B

09 - A

13 - B

17 - A

02 - C

06 - C

10 - E

14 - A

18 - D

03 - C

07 - B

11 - D

15 - B

19 - E

04 - C

08 - D

12 - E

16 - D

20 - C

01 - C

05 - C

09 - E

13 - C

17 - B

02 - B

06 - D

10 - A

14 - C

18 - E

03 - C

07 - B

11 - D

15 - D

19 - D

04 - D

08 - B

12 - D

16 - B

20 - A

Mecánica II

Mecánica III

Mecánica IV

Mecánica V

Anual San Marcos Mecánica VI y electrostática I 01 - B

05 - D

09 - B

13 - B

17 - E

02 - C

06 - C

10 - B

14 - C

18 - B

03 - b

07 - B

11 - E

15 - A

19 - C

04 - C

08 - C

12 - B

16 - D

20 - C

Electrostática II y Electrodinámica 01 - E

05 - A

09 - B

13 - A

17 - E

02 - C

06 - E

10 - E

14 - E

18 - B

03 - C

07 - B

11 - D

15 - E

19 - B

04 - B

08 - D

12 - C

16 - A

20 - C

Electromagnetismo 01 - B

05 - C

09 - A

13 - E

17 - D

02 - A

06 - B

10 - C

14 - B

18 - C

03 - A

07 - E

11 - C

15 - B

19 - B

04 - A

08 - E

12 - E

16 - E

20 - E

Introducción a la física moderna 01 - B

05 - E

09 - A

13 - E

17 - E

02 - D

06 - B

10 - D

14 - E

18 - E

03 - E

07 - A

11 - C

15 - C

19 - B

04 - A

08 - E

12 - B

16 - E

20 - B

Práctica integral 01 - C

05 - C

09 - D

13 - C

17 - A

02 - C

06 - C

10 - E

14 - E

18 - C

03 - C

07 - E

11 - a

15 - B

19 - D

04 - D

08 - D

12 - E

16 - A

20 - E

Física REPASO SM ADE 2016.pdf

Recommend Documents