FIMF 2009

FÍSICA MECÁNICA Y DE FLUIDOS
Examen Final 2009-1
NOMBRE: _____________________________________________________
GRUPO: ________
INSTRUCCIONES




El examen consta de 10 preguntas, cada una de las cuales tiene un valor de 4 puntos. La calificación se hará
sobre 8 de las 10 preguntas. Usted puede seleccionar 8 preguntas para responder; o usted puede responder
a las 10 preguntas, en cuyo caso tendrá hasta 8 puntos posibles de bonificación.
Marque en la tabla de respuestas la opción única que usted elija para cada pregunta, si marca más de una
opción para una pregunta la respuesta no será considerada.
Todas las respuestas deben estar justificadas en las hojas anexas.
Respuesta correcta que no esté justificada NO será tenida en cuenta.
Utilizar g = 9.8 m/s2
Problema 1
En el gráfico se muestra el comportamiento de la velocidad (Vx
[m/s] ) de una partícula que se mueve a lo largo del eje X en
función del tiempo t (s).
Si x = 2 m en t = 1 s, ¿Cuál es la posición de la partícula en
t =6 s?
(a) -2,0 m
(b) +2,0 m
(c) +1,0 m
(d) -1,0 m
(e) Ninguna
Problema 2
La velocidad de una partícula que se mueve a lo largo del eje X está definida para t  0 como
Vx   32t  2t 3  m/s donde t está en s y x está en m. ¿Cuál es la aceleración de la partícula para


( t  0 ) cuando esta alcanza el máximo desplazamiento en la dirección positiva del eje X?
(a) -2,0 m
(b) +2,0 m
(c) +1,0 m
(d) -1,0 m
(e) Ninguna
Problema 3
Un piloto acrobático describe un movimiento circular vertical de
radio 800 m. En la parte mas baja de su trayectoria (punto B) su
rapidez es de 200 m/s y en ese instante está aumentando a una
razón de 20 m/s2. ¿Que aceleración en m/s2 tiene el piloto en el
punto B?
(a) 50iˆ  20 ˆj
(b) 20iˆ  50 ˆj
(c) 20iˆ  50 ˆj
(d) 20iˆ  50 ˆj
(e) Ninguna
FÍSICA MECÁNICA Y DE FLUIDOS
Examen Final 2009-1
Problema 4
La superficie horizontal en la cual están colocados los bloques no
ejerce fricción sobre ellos. Si F = 6 N y M = 1 kg, ¿Cuál es la
magnitud de la fuerza ejercida sobre el bloque mayor por el
bloque menor?
(a) 7,7 N
(b) 9,8 N
(c) 9,1 N
(d) 8,4 N
(e) Ninguna
Problema 5
Un bloque es empujado a través de una superficie plana rugosa
desde el punto A hasta el punto B por una fuerza (magnitud P =
5.4 N) como se muestra en la figura. La magnitud de la fuerza
de fricción que actúa sobre el bloque es de 1.2 N y los puntos A
y B están separados una distancia de 0.5 m. Si la energía
cinética del bloque en A y B son 4 J y 5.6 J, respectivamente,
¿Cuál es el trabajo de la fuerza P sobre el bloque en el proceso?
(a) 2,7 J
(b) 1,0 J
(c) 2,2 J
(d) 1,6 J
(e) Ninguna
Problema 6
De un extremo de una cuerda ligera, la cual pasa por una polea
de masa 0.85 kg y radio 16 cm, I 
1 2
mr , se suspende una
2
masa m = 4 kg ; el otro extremo de la cuerda se une a un
resorte de constante elástica 80 N/m, fijado en el piso.
Considere que la cuerda no resbala sobre la superficie de la
polea. Si la masa se libera desde el reposo, estando el resorte
sin deformar. ¿Cuál es la rapidez alcanzada por la masa cuando
esta haya bajado una distancia de 15 cm?
(a) 1,0 m/s
(b) 1,5 m/s
(c) 4,5 m/s
(d) 2,5 m/s
(e) Ninguna
Problema 7
Una masa de 3 kg desliza sin fricción con una rapidez de 3 m/s
cuando colisiona con una masa de 1kg inicialmente en reposo
como se muestra en la figura.
Después de la colisión las masas se mueven juntas y se deslizan
por una pista sin fricción de radio 0.4 m. ¿Hasta que altura H por
encima de la superficie horizontal llegaran?
(a) 0,18 m
(b) 0,15 m
(c) 0,21 m
(d) 0,26 m
(e) Ninguna
FÍSICA MECÁNICA Y DE FLUIDOS
Examen Final 2009-1
Problema 8
Una varilla uniforme horizontal, ubicada en un plano vertical, de
masa M=2 kg y longitud L=1 m se puede elevar libremente al
girar en el pivote del extremo izquierdo como se muestra en la
figura. Si la fuerza (F=20 N,=400 ) actúa, ¿Cuál es la
magnitud de la aceleración angular en rad/s2 de la varilla,
generada con respecto al pivote? I 
(a) 6,2
(b) 4,6
(c) 12 ,0
1 2
ml .
3
(d) 10,5
(e) Ninguna
Problema 9
La viga horizontal uniforme mostrada en la figura tiene una
longitud de 10 m y una masa de25 kg y está apoyada en un
pivote en el extremo izquierdo incrustado en la pared y un cable
en el extremo derecho unido al techo. Si una persona de 60 kg
de masa está ubicada como se muestra en la figura, ¿Cuál es la
tensión del cable?
(a) 0,83 kN
(b) 0,30 kN
(c) 0,39 kN
(d) 0,42 kN
(e) Ninguna
Problema 10
Un témpano de hielo (Iceberg) que flota en el mar tiene una
fracción de su volumen sumergida bajo el nivel del agua. Si la
densidad del agua de mar es de 1030 kg/m3 , y la densidad del
hielo es de 917 kg/m3, ¿Qué porcentaje del volumen total del
Iceberg se encuentra bajo la superficie del agua?
(a) 11%
(b) 92%
(c) 8%
(d) 89%
(e) Ninguna
FÍSICA MECÁNICA Y DE FLUIDOS
Examen Final 2009-1
NOMBRE: _____________________________________________________
TABLA DE RESPUESTAS
PREGUNTA
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
a
b
c
d
GRUPO: ________