examen15-2

Nombre:
C.I.:
Examen Física General I (Biociencias – Geociencias)
15/2/2005
1.
Halle a que velocidad angular  debe girar el aparato de la figura para que la
cuerda forme un ángulo  de 30°, si los datos son L = 70 cm y a = 50 cm.
a) 3,21 rad/s
b) 2,58 rad/s
c) 4,32 rad/s
d) 1,95 rad/s
e) Se necesita conocer el valor de la masa m.
a

L

2.
Una bala de 11,0 g se dispara contra un bloque de 4,20 kg, inicialmente en
reposo en el borde de una mesa sin fricción de 1,10 m de altura. La bala queda
incrustada en el bloque y después del impacto el conjunto aterriza a 0,380 m del pie
de la mesa. La velocidad inicial de la bala es:
a) 267 m/s
b) 340 m/s
c) 307 m/s
d) 232 m/s
e) 405 m/s
3.
Dos esferas de igual volumen están sujetas mediante un hilo de masa despreciable. La
esfera inferior tiene una masa tres veces mayor que la superior. El conjunto se halla sumergido
en agua, de modo que en equilibrio, sólo queda por encima del nivel del agua la mitad de la
esfera superior, tal como se muestra en la figura. Si el volumen de cada esfera es de 1,30 dm3, la
tensión del hilo vale:
a) 2,14 N
b) 1,96 N
c) 1,84 N
d) 2,45 N
e) 1,59 N
4.
Se puede demostrar bajo ciertas hipótesis, que en un recipiente abierto lleno de un
líquido estático, la presión a una profundidad h está dada por la siguiente ecuación P=Po + ρgh.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre esa ecuación es correcta?
a) Po es la presión atmosférica en la superficie del líquido, ρ la densidad del aire y la ecuación no es válida si el
fluído es incompresible.
b) Po es la presión atmosférica en la superficie del líquido, ρ la densidad del aire y la ecuación no es válida si el
fluído es compresible.
c) Po es la presión atmosférica en un punto a la misma altura que el fondo del recipiente, ρ la densidad del líquido y
la ecuación no es válida si el fluído es incompresible.
d) Po es la presión atmosférica en la superficie del líquido, ρ la densidad del líquido y la ecuación no es válida
si el fluído es compresible.
e) Po es la presión atmosférica en un punto a la misma altura que el fondo del recipiente, ρ la densidad del líquido y
la ecuación no es válida si el fluído es incompresible.
5.
Una pelota de goma llena de aire a temperatura ambiente, se coloca cerca de una estufa durante un rato para que
quede más “inflada”. ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
a) El aire dentro de la pelota hace trabajo al aumentar su volumen, pero su energía interna no cambia.
b) El aire dentro de la pelota recibe trabajo del ambiente al aumentar su volumen y su energía interna disminuye.
c) El aire dentro de la pelota hace trabajo al aumentar su volumen y su energía interna aumenta.
d) El aire dentro de la pelota hace trabajo al aumentar su volumen y su energía interna disminuye.
e) El aire dentro de la pelota recibe trabajo del ambiente al aumentar su volumen y su energía interna aumenta.
6.
Un cubo de hielo de masa de 100 g cuya temperatura es de –8,0 º C se introduce en un recipiente aislado del
ambiente y de capacidad calorífica despreciable, el cual contiene
190 g de agua a 40 º C. La temperatura final de equilibrio es:
a) 12º C
b) 0º C
c) 7º C
d) 16 º C
e) 21º C
m
7.
Imagínese que un grupo de marineros debe transportar una carga muy pesada en una antigua embarcación a vela.
En cierto momento se acerca una violenta tormenta que producirá mucho viento con cambios bruscos de dirección y altas
olas que sacudirán al barco generando el riesgo de que el mismo pueda volcar sobre un costado, lo cual haría que se llene
de agua, generando un naufragio y un gran riesgo de vida para la tripulación. El capitán debe tomar algunas decisiones
importantes antes de que llegue la tormenta utilizando sus conocimientos de física.
a) ¿Dónde debería colocar la carga: en la cubierta superior lo más alta posible, en la bodega más cercana al fondo o
en alguna cubierta intermedia? Realice un esquema mostrando donde colocaría usted la carga, utilice el esquema
para explicar cómo la física justifica su decisión.
b) ¿Qué debe hacer con las velas: dejarlas completamente desplegadas, arriarlas totalmente o dejar desplegada
alguna superficie intermedia? Realice un esquema de cómo colocaría las velas y utilícelo para explicar la física de
su decisión.
c) Si la situación se volviera muy difícil por la gran cantidad de agua que logró entrar al barco al inclinarse mucho,
el capitán consideraría la posibilidad de arrojar la carga por la borda para salvar la vida de su tripulación. ¿De qué
podría servir esto? ¿Hubiera sido bueno hacerlo antes de que la situación se volviera tan difícil por el ingreso del
agua?
Nombre:
C.I.:
8.
Un jugador de tenis lanza una pelota como se indica en la figura
a)
Dibujar un diagrama del cuerpo libre de la pelota indicando todas las fuerzas que actúan sobre ella luego que se
desprende de la raqueta.
b) Escribir las ecuaciones del movimiento (Newton) para las componentes horizontal y vertical.
c) Si el módulo de la velocidad es 20 m/s y el ángulo  es de 45º calcular la altura máxima y el punto donde toca el
suelo, medido a partir de la posición inicial de la pelota.
d) Calcular la energía cinética máxima y la energía potencial máxima que adquiere la pelota
e) Se supone que el contacto entre la paleta y la pelota dura 0,1 s. Realizar un esquema posible de la fuerza aplicada
por la raqueta en función del tiempo durante ese lapso.