ASIGNATURA: FSICA (Troncal) - Universidad de Castilla

Departamento de Física Aplicada
APELLIDOS ______________________________________________ NOMBRE_____________________
Universidad de Castilla-La Mancha
ASIGNATURA ______________________________ TITULACION _______________________________
E.T.S. Ing. Agrónomos
FECHA __________________ DNI ____________________ CONVOCATORIA ____________________
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INSTRUCCIONES: Cada pregunta consta de un enunciado y 5 alternativas (a, b, c, d, e) de las cuales solamente una es correcta.
Márquese con un aspa la respuesta elegida en PLANTILLA DE RESPUESTAS. Si se desea anular una respuesta previamente
señalada, superpóngase un círculo a la misma. CRITERIO DE CALIFICACIÓN: Nota = 0.4*(Número respuestas correctas) –
0.1*(Número respuestas erróneas). Las preguntas no contestadas ni suman ni restan. Se advierte expresamente que si alguna
pregunta es contestada en forma ambigua, se considerará respuesta errónea. NO SE ADMITE EL USO DE LAPICERO PARA LAS
CONTESTACIONES.
QUEDA PROHIBIDO MANTENER CONECTADO EL TELÉFONO MÓVIL DURANTE EL EXAMEN.
1
a)
b)
c)
d)
e)
3
a)
b)
c)
d)
e)
5
a)
b)
c)
d)
e)
EXAMEN DE FÍSICA JUNIO 2009. CUESTIONES.
2 Considere la gráfica adjunta Es cierto que:
En el laboratorio de física se ha medido la
masa y el radio de un cilindro homogéneo
con un error relativo del 1 % y 2%,
respectivamente. El error máximo cometido
al calcular el momento de inercia de este
cilindro será pues::
1%.
2%
25%
0.5%
Nada de lo anterior es cierto
Un cajón de peso 100 N está situado sobre
una superficie horizontal. Los coeficientes de
rozamiento estático y dinámico son,
respectivamente, 0.50 y 0.25. Si el cajón es
empujado con una fuerza horizontal de 40 N,
señale la opción correcta:
El cajón no se mueve.
El cajón se mueve con velocidad constante
El cajón se mueve acelerando a 0.05 m/s2.
El cajón se mueve acelerando a 0.60 m/s2.
Nada de lo anterior es cierto
En un laboratorio en la Tierra hay un péndulo
simple de periodo T. En un laboratorio lunar
hay otro péndulo del mismo periodo T. La
aceleración de la gravedad lunar es 1/6 del
valor en la superficie terrestre. ¿Cuál es la
relación entre las longitudes del péndulo de la
Luna y el dela Tierra?
3 veces más largo el de la Luna
4 veces más largo el de la Tierra
Ambos periodos son iguales
6 veces más largo el de la Luna
Nada de lo anterior es cierto
Espacio
a)
b)
c)
d)
e)
4
a)
b)
c)
d)
e)
6
a)
b)
c)
d)
e)
A
B
Tiempo
El tramo A es uniformemente acelerado
El tramo B es uniformemente acelerado
El tramo A es uniformemente decelerado
Los dos tramos son movimientos uniformes
Ninguna de las anteriores es correcta
Un automóvil de 900 kg viaja por una
carretera horizontal a 72 km/h. Justo al iniciar
una cuesta cuya cúspide está 10 m sobre el
nivel del llano el conductor pone punto
muerto y deja que el coche se siga moviendo
sin pisar el freno. Señale la opción correcta:
El vehículo se detiene al pie de la cuesta.
El vehículo sube la cuesta con la misma
velocidad que llevaba.
El vehículo se detiene antes de llegar arriba.
El vehículo supera la cuesta.
Ninguna de las anteriores es correcta
Una masa M está colgada de un resorte de
constante elástica K. Se separa de su posición
de equilibrio estirando el resorte una distancia
A y se le deja oscilar verticalmente.
Despreciando el amortiguamiento de las
oscilaciones, acerca del periodo de la
oscilación podemos afirmar que:
Es proporcional a A.
Es independiente de A.
Es proporcional a M.
Es proporcional a K.
Es independiente de M.
NOTA: Siempre que sea necesario utilizar un valor numérico para la aceleración de la gravedad se
tomará g = 9.80 m/s2.
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7
a)
b)
c)
d)
e)
9
a)
Una esfera homogénea rueda sin deslizar
sobre una superficie horizontal. Acerca la
velocidad de distintos puntos de la esfera
podemos decir que (señálese la opción
correcta):
El punto en contacto con el suelo lleva la
misma velocidad del centro de masas.
La velocidad del centro de masas es
independiente de la velocidad angular
La velocidad del punto más alto es el doble
de la velocidad del centro de masas.
La velocidad del centro de masas es un vector
que forma 45º con la horizontal.
Nada de lo anterior es cierto.
Se desea sumergir un sólido en un líquido de
densidad igual a la cuarta parte de la suya. Su
peso aparente dentro de ese líquido será:
Igual a ¾ de su peso fuera de líquido
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8 A un volante en reposo que puede girar
a)
alrededor de un eje con un momento de
inercia de 10 kg⋅m2 se le aplica un momento
constante de 5 N⋅m. Al cabo de 5 s la
velocidad angular del volante es:
0.5 rad/s
b) 7.5 rad/s
c)
2.5 rad/s
d) 11.5 rad/s
e)
Ninguna de las anteriores es correcta.
5
3
10 Si un iceberg de 10 m que flota en el mar se
derrite del todo, es cierto que:
a)
El nivel del mar subirá pues el volumen de
líquido se incrementa en 105 m3.
b)
Igual a su peso fuera del líquido
b) El nivel del mar sube en proporción a la
diferencia de densidades agua/hielo.
c)
Igual a ¼ de su peso fuera del líquido
c) El nivel del mar desciende
d)
Nulo, porque el sólido flotará
d) El nivel del mar no sube ni baja.
e)
Ninguna de las anteriores es correcta
e) Nada de lo anterior es cierto.
En
una
tubería
horizontal
por
la
que
circula
11
12 En un tanque de almacenamiento de agua
un fluido ideal en régimen permanente hay
(abierto) se practica un orificio de salida 6.18
un estrechamiento cuya superficie es la mitad
m por debajo de la superficie libre del líquido.
de la superficie de la tubería. En el
Suponiendo comportamiento ideal en el
estrechamiento se verifica que:
chorro de salida, su velocidad es:
a) Presión(estrecham)>Presión(tubería)
a) 3 m/s
b) Velocidad(estrecham)<Velocidad(tubería)
b) 7 m/s
c) Flujo másico(estrecham)>Flujo másico(tub)
c) 11 m/s
d) Caudal(estrecham)>Caudal(tubería)
d) 14 m/s
e) Nada de lo anterior es cierto
e) Nada de lo anterior es cierto
En
la
figura
al
margen
se
representa
un
sifón.
13
A
Suponemos que el tubo tiene un diámetro
constante y que el extremo B está situado por
debajo de la superficie S. Una vez que empieza
S
a salir líquido por B es cierto que:
a) El caudal en S es mayor que el caudal en B.
B
b) El caudal en A es igual al caudal en B.
c) El caudal en A es mayor que en S.
d) El caudal es independiente de la diferencia de altura entre la superficie líquida y la salida B.
e) Todas las afirmaciones anteriores son falsas.
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EXAMEN DE FÍSICA. JUNIO 2009. PROBLEMAS.
PROBLEMA 1
y
Una barra larga y delgada de masa 0.80 kg y
longitud 64 cm se encuentra en posición horizontal,
unida a la pared por su extremo izquierdo por una
articulación y sujeta por el extremo derecho
mediante un cable inextensible que forma un ángulo
de 45º con la vertical (véase esquema). Conteste a la
preguntas 14 a 17.
14 La tensión del cable que sujeta la barra
mientras ésta se mantenga en posición
horizontal es:
a) 1.20 N
b) 5.54 N
c) 3.74 N
d) 7.14 N
e) Ninguna de las anteriores
16 Si el cable que sujeta la barra se rompe, ésta
gira en un plano vertical en torno a la
articulación. En el momento en que la barra
que cae forme un ángulo de π/6 radianes con
la pared, su velocidad angular es:
a) 6.31 rad/s
b) 5.02 rad/s
c) 3.89 rad/s
d) 1.77 rad/s
e) Ninguna de las anteriores es correcta
45º
x
15 Las componentes horizontal (x) y vertical (y)
a)
b)
c)
d)
e)
17
a)
b)
c)
d)
e)
de la reacción sobre la pared mientras la barra
esté horizontal son:
Rx = 0.72 N; Ry = 0.
Rx = 1.46 N; Ry = 2.76 N.
Rx = 1.46 N; Ry = 0 N.
Rx = 3.92 N; Ry = 3.92 N.
Ninguna de las anteriores
Si el cable que sujeta la barra se rompe, ésta
gira en un plano vertical en torno a la
articulación. En el momento en que la barra
que cae forme un ángulo de π/6 radianes con
la pared, su aceleración angular es:
No puede calcularse con los datos dados
3.40 rad/s2
5.67 rad/s2
9.13 rad/s2
11.48 rad/s2
PROBLEMA 2
Un bloque de 300 g se desliza sin rozamiento sobre
una superficie horizontal a 2.5 m/s hasta que choca
con un muelle de K = 3000 N/m, el cual se
comprime como resultado del choque, en el que
suponemos que no se disipa energía.
Conteste a las preguntas 18 y 19.
18 ¿Cuál es la energía cinética del bloque
19
cuando el muelle se ha comprimido 1 cm?
a) 3.24 J
a)
b) 0.79 J
b)
c) 1.28 J
c)
d) 0.13 J
d)
e) Ninguna de las anteriores es correcta
e)
¿Cuánto se comprime el resorte en el
momento en que se detiene la masa?
2.5 cm
3.0 cm
1.5 cm
2.0 cm
Ninguna de las anteriores es correcta
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EXAMEN DE FÍSICA. PROBLEMAS.
PROBLEMA 3
Se tienen 0.05 mol de un gas ideal monoatómico (coeficiente adiabático γ = 5/3) a 400 K confinados en
un volumen de 0.25 litros dentro de un cilindro en el que hay un pistón que puede moverse hacia arriba
o hacia abajo, permitiendo que el gas se expanda o se comprima. A partir de este estado inicial se hace
que el gas describa un ciclo de Carnot ideal con las siguientes etapas:
Etapa 1→2: el gas se expande isotérmicamente hasta un volumen de 2 litros.
Etapa 2→3: el gas se expande adiabáticamente hasta un volumen de 4 litros.
Etapa 3→4: el gas se comprime isotérmicamente hasta un volumen adecuado (este volumen NO es
dato).
Etapa 4→1: el gas se comprime adiabáticamente hasta restituir las condiciones iniciales.
Constante universal de los gases R = 8,314 J/(K·mol)
De acuerdo con estos datos, contéstese a las preguntas 20 a 25.
20 La temperatura del gas cuando su volumen es 21 La presión máxima que alcanza el gas
máximo es
durante este ciclo es:
a) 450 K
a) No puede determinarse con los datos dados
b) 355 K
b) 0.80 bar
c) 252 K
c) 1.2 bar
d) 203 K
d) Mayor que 6 bar
e) Ninguna de las anteriores
e) Ninguna de las anteriores es correcta
22 El trabajo neto de este ciclo es
23 Calor cedido por el gas en la etapa 1→2
a) Menor que 10 J
a) Mayor que 300 J
b) Mayor que 100 J
b) Menor que 100 J
c) Comprendido entre 20 y 30 J
c) Comprendido entre 120 J y 150 J
d) Comprendido entre 70 y 80 J
d) Comprendido entre 250 J y 280 J
e) Ninguna de las anteriores es correcta
e) Ninguna de las anteriores es correcta
24 Variación de energía interna en la etapa 3→4 25 Variación de entropía en la etapa 3→4
a) Mayor que 100 J
a) - 0.864 J/K
b) Comprendida entre 20 y 30 J
b) + 1.728 J/K
c) Comprendida entre 40 y 50 J
c) -1.728 J/K
d) Comprendida entre 70 y 80 J
d) La misma que en la etapa 2→3
e) Ninguna de las anteriores es correcta
e) Ninguna de las anteriores es correcta
PLANTILLA DE RESPUESTAS
a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
b
c
d
e
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
a
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
b
X
c
d
e
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X