Deptal FD 2015.doc

Instrucciones:
a) Escriba todos los datos que se le solicitan en la hoja de respuestas (nombre,
establecimiento, etc.).
b) Esta prueba consta de 30 preguntas de selección múltiple, con 5 opciones de
respuesta cada una. Escoja la opción que mejor responda a la pregunta planteada
y marque el círculo correspondiente en la hoja de respuestas. Las iniciales NAC
son una abreviatura de “Ninguna de las anteriores es correcta”
c) No conteste al azar, ya que el conteo de incorrectas y en blanco tienen
ponderación diferente. Si no está seguro de una respuesta, deje el círculo en
blanco.
d) En todos los casos use la magnitud de la gravedad g = 9.80 m/s2.
e) Tiene 60 minutos para resolver y entregar la prueba.
PRUEBA
1
La ley de Newton de la gravitación universal está representada por
F = GMm/r2. Aquí F es la magnitud de la fuerza gravitacional ejercida por un
objeto de masa M sobre otro de masa m y r es la distancia de separación
entre las masas. ¿Cuáles son las unidades de medida en sistema
internacional de la constante de proporcionalidad G?
A) N.m2
B) kg2/Nm
C) N.m2/kg2
D) m/s.kg
E) kg.s/m
La siguiente información le servirá para responder las próximas 2 preguntas
Dados los tres vectores, de las mismas unidades,
, = (3, -2) y el vector con magnitud
y dirección 53° del eje
x+ al eje y+.
2
El vector
A) (1,3)
B) (11,-7)
C) (7,-5)
D)(11,-12)
E) (5,-8)
, se puede expresar como
3
El vector que resulta de:
4
El sistema que se muestra en la figura se encuentra en equilibrio., ¿Cuál es
la lectura del dinamómetro en términos de Mg?
A)
B)
C)
D)
E)
se puede escribir como
A)
B)
C)
D)
E)
0
2Mg
Mg
Mg/2
NAC
(1,8)
(8,14)
(8,-8)
(5,9)
(12,-11)
5
El bloque A, de peso 3w, se desliza con rapidez constante, bajando por un
plano S inclinado 36.9°, mientras la tabla B, de peso w, descansa sobre A,
estando sujeta con una cuerda a la pared. Si el coeficiente de fricción
cinética es igual entre A y B, y entre S y A, determine su valor.
6
En la siguiente ecuación: Y = a + bt2; t está medido en s, b en m/s2 y Y en
m, la unidad de medida de “a” es entonces.
7
Un objeto se mueve con una velocidad de de18km/h, en dirección X
negativo. Determine la magnitud de la velocidad en m/s.
8
Dos piedras se dejan caer al suelo desde una altura h, la primera de masa
M y la segunda de masa 2M.
Cuando las piedras llegan al suelo, ¿Cuál es la relación de las energías
cinéticas de la segunda piedra con respecto a la primera?
A) 0.312
B) 0.452
C) 0.150
D) 0.222
E) NAC
A) m/s
B) m/s2
C) m
D) NO tiene
E) s2/m2
A)
B)
C)
D)
E)
5
10
-10
34
18
A) El doble de
la primera
piedra
B) Cuatro veces
la de la
primera
piedra
C) La misma de
la primera
piedra.
D) La mitad de
la primera
piedra.
E) NAC
A
B
C
La siguiente información le servirá para responder las preguntas 9, 10 y 11.
La figura muestra las trayectorias de tres pelotas, A, B, y C, que han sido lanzadas desde el suelo.
El alcance de A es menor que el de B y éste a su vez menor que el de C.
9
¿En cuál de los lanzamientos la magnitud de
laaceleración es mayor?
10
¿En cuál de los tres lanzamientos la pelota llega
al suelo con mayor componente vertical de la
velocidad?
11
¿En cuál de los lanzamientos la componente
horizontal de la velocidad de pelota en el punto
de altura máxima es mayor?
A)
B)
C)
D)
E)
en A
en B
en C
en A y B igual
en A, B y C igual
A)
B)
C)
D)
E)
en A
en B
en C
en A, B y C igual
en A y B igual
A)
B)
C)
D)
E)
en A, B y C igual
en A
en B
en C
en A y B igual
Las tres preguntas siguientes se podrán
resolver utilizando la siguiente información;
Un bloque se desliza hacia abajo en un plano
inclinado con fricción
12
De los ocho vectores que aparecen en el diagrama,
¿cuál representa mejor a la fuerza normal que el plano
ejerce sobre el bloque?
A)
B)
C)
D)
E)
1
2
3
4
5
13
¿Cuál de los ocho vectores representa mejor la fuerza
de fricción?
A)
B)
C)
D)
E)
1
8
7
6
5
14
¿Cuál de los vectores representa mejor el peso del
bloque?
A)
B)
C)
D)
E)
8
3
5
2
6
15
Un bloque se encuentra en una superficie horizontal
¿En cuál de los siguientes casos el valor de la fuerza
normal sobre el bloque es mayor?
A) El bloque se mueve
horizontalmente a la derecha
sobre la superficie.
B) El bloque se mueve
horizontalmente a la izquierda
sobre la superficie.
C) La superficie acelera hacia
arriba con el bloque sobre ella.
D) La superficie desciende
desacelerando con el bloque
sobre ella.
E) NAC
16
17
Una persona empuja un objeto, inicialmente en reposo,
sobre un piso sin fricción con una fuerza constante
durante un intervalo de tiempo t, lo que resulta en una
rapidez final v para el objeto. Se repite el experimento,
pero con una fuerza que es el doble de grande. ¿Qué
intervalo de tiempo se requiere para alcanzar la misma
rapidez final v?
Un atleta hace girar un disco a lo largo de una
trayectoria circular de radio 1.05 m, completando una
vuelta en 0.33s, ¿Cuál es el valor de la rapidez en m/s?
18
Refiriéndonos a la pregunta anterior ¿cuál es la
magnitud de la aceleración centrípeta del disco, en m/s2,
en torno al atleta?
19
Una pasajera, observadora A, en un auto1 que corre a
una velocidad horizontal constante de magnitud 60 km/h
sirve una taza de café para el cansado conductor. El
observador B está de pie al lado del camino y observa
por la ventana del auto el proceso de servir el café,
cuando el auto pasa, y un observador C se mueve en un
auto 2 al lado del auto1 con la misma velocidad y se
percata de lo que sucede en el auto1. ¿Qué observador
(es) ve una trayectoria parabólica para el café cuando
se mueve en el aire?
Un auto A se mueve hacia el este a 10 m/s y un auto B
se mueve hacia el norte a 15 m/s, ¿Cuál es la rapidez
en m/s del auto A respecto al auto B?
20
21
22
Las tres preguntas siguientes se refieren al sistema
que se muestra a continuación. Dos masas M 1 y M2
se encuentran conectadas por una cuerda ideal que
pasa por una polea ideal, la masa M1 =4 kg cae
verticalmente cuando el sistema parte del reposo
mientras que la masa M2 = 3kg se desliza hacia la
izquierda en la superficie horizontal sin fricción.
Cuando el sistema se suelta ¿la magnitud de la
aceleración de cada una de las masas en m/s2 tiene un
valor de?
La tensión en la cuerda que une a las masas, expresada
en N, es:
A)
B)
C)
D)
E)
4t
2t
t
t/2
t/4
A)
B)
C)
D)
E)
10
20
30
40
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
125
234
381
469
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
A
B
C
AyB
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
10
18
22
31
NAC
M2
M1
A)
B)
C)
D)
E)
9.8
2.5
3.4
5.6
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
16.8
22.4
29.4
34.4
NAC
23
La rapidez final de la masa M1 en m/s cuando ha
descendido 3m .
A)
B)
C)
D)
E)
Con esta información podrá resolver las preguntas 24, 25, y
26 . Usted empuja su libro de física 1.5 m a lo largo de una
mesa horizontal con una fuerza horizontal de 2.4 N mientras
que la fuerza de fricción es opuesta con un valor de 0.6 N.
24
4.2
5.8
6.9
7.3
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
2.4
2.9
3.6
5.7
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
- 0.2
0.5
- 0.9
1.8
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
1.8
1.2
0.7
0
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
10.1
11.5
12.4
13.7
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
5.50
6.90
8.43
10.7
NAC
A)
B)
C)
D)
E)
1.28
2.45
3.49
5.72
NAC
¿Cuánto trabajo, en J realiza la fuerza F con la que empuja el libro?
25
¿Cuánto trabajo, en J realiza la fuerza de fricción?
26
¿Cuánto trabajo, en J, realiza el peso?
Los siguientes datos le servirán para resolver los
problemas 27, 28 y 29.
Una masa de 7 kg comprime un resorte de constante k=3000
N/m, una distancia de 0.60m, y se libera partiendo del reposo.
Como se observa en el diagrama, pasa por el punto B y
posteriormente atraviesa el tramo horizontal CD, sale
horizontalmente del punto D y cae hasta tocar el suelo en el
punto E.
27
Determine la rapidez, en m/s, de la masa cuando se libera del
resorte
28
.
¿Cuál es el valor, en m/s, de la rapidez que tiene la masa en el
punto B?
29
¿Cuánto tiempo en segundos tarda la masa en caer del punto D
al punto E?
30
Un objeto de masa M se mantiene en su lugar mediante una fuerza
F aplicada y un sistema de poleas, como se muestra en la figura.
Las poleas son sin masa y sin fricción. Encuentre la tensión T 4 en
términos de Mg.
A)
B)
C)
D)
E)
Mg
Mg/2
3Mg/2
2Mg
NAC