TEMAS FIJOS EN FISICA (EXAMEN UNI 2011-II) 1) La expresión para la fuerza F sobre un cierto sistema es: F kv 5) AP mgh Bv 2 donde v: velocidad, m: masa, g = 9,8 m/s2, P: potencia y h: altura. Encuentre las unidades del cociente kA/B en el Sistema Internacional de Unidades. A) metro por segundo B) metro C) watt D) joule E) newton 2) Un vehículo avanza hacia una pared que inicialmente se encuentra a 300 m, con una rapidez de 50,0 m/s, disparando cada segundo proyectiles que salen del cañón con una rapidez de 500 m/s relativa al vehículo y avanzan horizontalmente a velocidad constante. Entonces el intervalo de tiempo entre los impactos recibidos por la pared, en segundos, será: A) 0 B) 10/11 C) 1 D) 11/10 E) 1,20 A) 3k C) 2k B) 3k D) 2k E) k ¿Qué coeficiente de rozamiento tiene un plano inclinado, que forma un ángulo de 37º con la horizontal, si al resbalar un cuerpo tarda en recorrer la misma distancia el doble del tiempo que tardaría si no hay rozamiento? 37° A) 0,75 D) 0,38 6) B) 0,50 E) 0,62 C) 0,56 La fuerza F mostrada en la figura actúa sobre una partícula de masa 3 kg. Si la partícula parte del reposo en x = 0, ¿Con qué velocidad llega al punto x = 4 m? F(N) 4 3 3) Un proyectil se lanza desde la superficie de la Tierra en el instante t = 2 t1 0 1 0. En el instante V1 59, 4 i 40 j su velocidad es 1 (m/s) y 4 s después alcanza su altura máxima, que es 180 m. Si la aceleración de la gravedad es g 10 j (m/s2), instante t1. A) 1,0 B) 1,5 D) 2,5 E) 3,0 4) determinar el C) 2,0 4m B 3m 4 X(m) A) 2 2 m/s B) 8 m/s C)) 4 / 2 m/s E) 12 m/s D) 2 6 / 3 m/s La rapidez de un proyectil de 1 kg en el punto P1 de su trayectoria ascendente (sin resistencia del aire) es V1 = 50 m/s y en el punto P2 de su trayectoria descendente es V2 = 30 m/s. Determinar aproximadamente el trabajo realizado por la fuerza de gravedad cuando el proyectil se desplaza desde P1 hasta P2. A) -800 B) 0 C) 500 D) 800 E) Faltan datos 8) Se lanza verticalmente hacia arriba una bola de plastilina de masa m con velocidad Vo .Luego de recorrer una 2 distancia h Vo choca y se adhiere a 8g un bloque de madera de masa m que está suspendido de un hilo de masa despreciable. La altura máxima que y x 3 7) Un tablón homogéneo, de 5 m de largo y 200 kg de masa, está articulado en A. En B está sostenido por una cuerda ubicada a 1,5 m del extremo inferior del tablón formando un ángulo de 90º con este. Determine el torque de la fuerza de tensión (en kN.m) respecto del punto A. A 2 alcanza el bloque con respecto al punto desde donde se lanzó la bola es: para que sus extremos A y B hagan justo contacto con las paredes? A) 10 D) 40 A) h/4 D) 7h/4 9) B) 3h/4 E) 9h/4 C) 5h/4 Un bloque de masa m = 2 kg, unido a un resorte de constante de fuerza k, realiza un MAS a lo largo del eje x. La ecuación que describe su movimiento es: x 3 sen( t ) 6 donde x está expresado en metros y t en segundos. Hallar la fuerza, en N, que actúa sobre el bloque en el instante t = 2 s. A) C) D) 3 2 2 3 2 3 2 B) E) 3 2 4 3 2 10) Una cuerda con densidad lineal de masa de 8 g/m sometida a una tensión de 320 N vibra en forma estacionaria como muestra la figura con una frecuencia de 100 Hz. Calcule la longitud de la cuerda. A) 2 m C) 6 m D) 8 m B) 4 m E) 10 m 11) Una plataforma flotante de área A, espesor h y 600 kg de masa flota en agua tranquila, con una inmersión de 7 cm. Cuando una persona sube a la plataforma la inmersión es de 8 cm. Determine la masa de la persona. A) 60,0 kg B) 70,2 kg C) 85,7 kg D) 95,1 kg E) 101,0 kg 12) Un riel metálico AB de 15 m de longitud de 40 kg de masa, de coeficiente de dilatación lineal α = 10-5 °C-1 y calor específico Ce = 0,02 cal/g °C es colocado entre dos paredes como se indica en la figura, ¿qué cantidad de calor, en kcal, se le deberá suministrar B) 20 E) 50 C) 30 13) La figura muestra un ciclo P-V de un cierto gas ideal. Determinar el trabajo realizado en aquella etapa del ciclo en que el gas cede calor. 5 P(10 Pa) 0,8 c 0,4 b a -3 3 V(10 m ) 2 A) -80 J D) -320 J 6 B) -240 J E) +120 J C) +160 J 14) En los vértices de un cuadrado de lado a = 2 m hay cuatro cargas de igual magnitud. Si dos son positivas y las otras son negativas. ¿Verdadero (V) o falso (F)? I. El campo eléctrico en el centro del cuadrado siempre es cero independientemente de la distribución de la carga II. El potencial eléctrico en el centro del cuadrado es cero independientemente de la distribución de las cargas III. El trabajo para trasladar una carga qo = -3 μC del centro del cuadrado al infinito es cero A) FVV B) FVF C) VVF D) FFV E) FFF 15) Si se disminuye la magnitud de la resistencia R2, entonces: I. La caída de potencial a través de R2 disminuye. II. La intensidad de corriente a través de R1 no varía. III. La intensidad de corriente a través de R2 disminuye. A) FFF D) FVF B) VVF E) FVV C) VFV 16) En la figura se muestra las trayectorias descritas por dos partículas de igual masa e igual carga moviéndose en medio de un campo magnético homogéneo. Dadas las siguientes proposiciones: I. El trabajo hecho en una vuelta por la fuerza magnética sobre la partícula (2) es mayor que el hecho sobre la partícula (1). II. La energía cinética de la partícula (1) es mayor que la de la partícula (2). III. La velocidad angular de la partícula (1) es mayor que la de la partícula (2). Indique la secuencia correcta, después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). 1 A) VFF D) FFF B) FVF E) VVV 2 C) FFV 17) El vector campo magnético de una onda electromagnética está descrita por: B 105 sen (100 z 2,5x1010 t ) jT Señale la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones respecto a esta onda. El vector campo eléctrico E está orientado a lo largo del eje X II. La rapidez de propagación de la onda es 2,5x108 m/s III. La longitud de onda cuando se propaga en el vacío es de 24 mm A) VVV B) VVF C) VFV D) FVF E) FFF I. 18) Una lente convergente delgada proyecta la imagen de un cierto objeto en una pantalla. La altura de la imagen es “a”. Sin cambiar la distancia entre el objeto y la pantalla, se desplaza la lente y se encuentra una segunda imagen nítida sobre la pantalla de altura “b”. Determinar la altura del objeto. A) (a b) / 2 B) ab /(a b) C) a.b D) a2 b2 E) ab 19) Comercialmente hay disponibles en el mercado, entre otros, dos tipos de fuentes de rayos láser: Fuente I, de luz o roja, de longitud de onda λ1 = 6 300 A y Fuente II, de luz verde, de longitud de o onda λ2 = 5 500 A , ambas fuentes de o 1 W de potencia (1 A = 10-10 m). ¿Cuál o cuáles de las siguientes afirmaciones acerca de estas fuentes es correcta? I. La fuente I emite mayor número de fotones que la fuente II. II. La frecuencia de los fotones de la fuente I es mayor. III. Un fotón emitido por la fuente I es más energético que uno de la fuente II. A) Sólo I es correcta B) I y II son correctas C) Sólo II es correcta D) II y III con correctas E) Sólo III es correcta 20) Si se ilumina con luz = 300 nm la superficie de un material fotoeléctrico, el potencial de frenado vale 1,2 V. El potencial de frenado se reduce a 0,6 V por oxidación del material. Determinar la variación de la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos en eV. A) 0,6 B) -0,6 C) 1,2 D) -1,2 E) -1,8