Si se funde todo el hielo de los casquetes polares, ¿qué magnitud

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.
DEPARTAMENTO DE FISICA.
EXAMEN FINAL DE FISICA I PARA INGENIERIA.
Junio 20 de 2003.
Nombre __________________________________
Código__________.
Nota
- Usted puede presentar este examen solamente si en este momento se
encuentra en el aula asignada al grupo en el que usted está debidamente
inscrito.
- Todo intento de hacer, permitir o colaborar con el fraude o la copia
conlleva a la anulación inmediata del examen y a su denuncia ante el
Consejo Directivo de la Facultad de Ingeniería.
- Durante el examen mantenga sobre el pupitre su documento de identidad y
el carnet de la Universidad y preséntelos al Profesor encargado al momento
de entregar su examen.
- Las calculadoras y todos los demás útiles de escritorio son de uso
exclusivamente personal.
- Durante el examen no se permite la formulación de preguntas al profesor
encargado.
- Observe que el examen consta de 13 preguntas de las cuales USTED
DEBE CONTESTAR SOLAMENTE 10.
- Este cuadernillo tiene 5 páginas.
- Usted dispone de 1 hora y 50 minutos para resolver este tema.
- No se permite salir del aula sino después de transcurridos 45 minutos de
iniciado el examen.
- No desprenda las hojas ni use hojas adicionales a las suministradas ni
material no autorizado.
- Consulte la lista de ecuaciones que se anexa al final. Cualquier ecuación
diferente que usted emplee debe ser deducida explícitamente de esa lista.
Firme la hoja de asistencia que circulará oportunamente entre los
asistentes.
1.a) Una piedra se lanza verticalmente hacia arriba, alcanzado una altura h antes de caer al
piso t segundos después de su lanzamiento. Su velocidad media durante el intervalo de
tiempo t es:
a) 0
b) h
c) h
d) 2 h
2t
t
t
1.b) Un objeto se deja caer desde el reposo. Durante el primer segundo cae una distancia s1
y una distancia adicional s2 en el siguiente segundo. La relación s 2 es:
s1
a) 1
b) 2
c) 3
d) 5
2. Una lenteja de péndulo de masa M se suspende por una cuerda de longitud L. La lenteja
se hala hacia un lado para que esté a L/4 sobre el nivel que tiene cuando cuelga libremente.
Si la lenteja se suelta partiendo del reposo, su velocidad en su punto más bajo está dada por:
a) MgL/8
b) gL/ 8
c) gL/ 2
d) MgL/ 2
3. La posición de equilibrio de un objeto en un sistema oscilatorio siempre es el punto
donde
a) La energía potencial es máxima
b) v x  0
c) a x  0
d) p x  0
4. Algunos grandes ríos fluyen hacia la línea ecuatorial de la tierra. Los sedimentos que
arrastran hacia el mar, ¿pueden tener alguna influencia sobre la rotación de la Tierra?
a) Sí, porque, al aumentar el momento de inercia de la Tierra, también aumenta su
velocidad angular.
b) Sí, porque, al aumentar el momento de inercia de la Tierra, disminuye su velocidad
angular.
c) No se modifica la velocidad angular de la Tierra, porque no cambia la atracción
gravitatoria entre la Tierra y el Sol.
d) No se modifica la velocidad angular de la Tierra, porque no hay variación de masa total
de la Tierra.
5. La expresión
A.
B.
C.
D.
es válida:
Sólo cuando se aplica en sistemas de referencia No inerciales.
En cualquier caso.
Si se plica en sistemas de referencia Inerciales, siendo la masa constante.
Siempre que la masa sea constante.
6. Un objeto de 5.0 kg de masa se halla suspendido por una cuerda del cielo raso de un
ascensor que se mueve hacia abajo con una aceleración de 2.6 m / s 2 . Cual es la tensión
de la cuerda?
a. 49 N
b. 36 N
c. 62 N
d. 13 N
7. El trabajo efectuado para acelerar un automóvil desde 0 m/s hasta 30 m/s es:
a) menor que el necesario para acelerarlo desde 30 m/s hasta 60 m/s
b) igual al necesario para acelerarlo desde 30 m/s hasta 60 m/s
c) mayor que el necesario para acelerarlo desde 30 m/s hasta 60 m/s
d) puede ser cualquiera de los anteriores, dependiendo del tiempo empleado para
cambiar la velocidad
8 a) Juan Pablo Montoya conduce su BMW Williams con una magnitud de la velocidad
constante por una pista circular:
a) La magnitud de su aceleración es cero
b) La magnitud de su aceleración es constante
c) Tanto a) como b) son correctos
d) Ni )a ni b) son correctos
8 b) La figura muestra la trayectoria de una pelota.
En el punto A de altura máxima:
a) la velocidad es cero pero la aceleración no es cero
b) la velocidad no es cero pero la aceleración sí es cero
c) la rapidez es menor que en B pero la aceleración es mayor en B
d) la velocidad y la aceleración son perpendiculares entre sí
9. Si calentamos dos cuerpos de materiales diferentes, de igual masa y a la misma
temperatura inicial con un mismo foco calorífico, ¿Cuál aumentará más rápidamente su
temperatura?
A.
B.
C.
D.
El de menor calor específico
Los dos por igual, no hay diferencia.
El de mayor calor especifico
Depende de las características del foco.
10. Un gas ideal (R=8,314 J/mol.K) inicialmente a 20oC y 200 kPa posee un volumen de
4.0x10-3m3. Experimenta una expansión isotérmica cuasiestática hasta que su presión se
reduce a 100 kPa. El calor suministrado al gas durante la expansión es:
a) 800 J
b) 2400 J
c) 556 J
d) 1668 J
11. Una bola de masa m1=2 kg que se mueve a 9 m/s choca frontalmente contra otra bola de
masa m2=1 kg que se encuentra en reposo. Si el choque es completamente elástico, las
velocidades v1’ y v2’ de las dos masas después de la colisión son:
a) v1’=6 m/s y v2’=3 m/s
b) v1’=3 m/s y v2’=6 m/s
c) v1’=3 m/s y v2’=12 m/s
d) v1’=12 m/s y v2’=3 m/s
12. Una pequeña esfera de 4,45 N se mueve en línea recta con una rapidez constante de 6,1
m./s. La esfera golpea perpendicularmente el extremo libre de una varilla de 44,48 N. y
0,91 m de longitud, que cuelga verticalmente de un soporte situado en el techo, alrededor
del cual puede girar sin fricción. Inicialmente la varilla se encontraba estacionaria. Si la
esfera queda pegada a la varilla después del choque, la velocidad angular de la varilla en
rad./s justo después del choque es aproximadamente:
a)
3,6
b)
1,5
c)
8
d)
2
13. Un tubo en U que contiene agua, tiene ambos extremos abiertos a la atmósfera. En un
lado se vierte aceite que, como se sabe, no se mezcla con el agua. El nivel del aceite queda
a una distancia d por debajo del nivel del agua del otro lado, en donde el agua ha subido
una distancia h respecto de su nivel original. La densidad del aceite es:
 
A.B  AB cos  = AxBx + AyBy + AzBz
sen = op./ hip.
SOPLETE
 
AxB  ABsen
cos = ady./hip
tn = sen/cos

 dr
v 
dt

 

r  xi  yj  zk
d v

a=
dt
 t 1 a
t 2
r  ro  v
o
2
vx2 = vxo2 + 2 ax (x-x0)
ac = v2/r
at = dv/dt
vpA = vpB + vBA
 dp
F
dt
p  mv
g = 10 m/s2


F12   F21
b
 
W ( a  b)   F .dl
F  N
a
b
 
U    F .dl
Ec =1/2 mv2
U = ½ k x2
U = mgh
a
W = Ec
P = dW/dt


MaC.M .   Fext = dPsist./dt
x
v w
v =wr
F=-kx
at = r 
w2 =k/m
X = A cos (w t + )
PV =nRT
Wnc = E
E = Ec + U
XC.M. = xi mi/ M
a
mI
ac = r w2
 = (brazo).(fuerza)
F  
I =  mi r2
T = 2/w
w = 2f
T = 2 L
g
Q = ΔU + W
W   pdV
Q = m c ΔT
ρ = m/v
p = po + ρ g h
p L
I = IC.M. + M h2
E = ½ k A2
T  2
I
MgD