GUIA DE PROBLEMAS FÍSICA III

GUIA DE PROBLEMAS FÍSICA III
1.
DE LA SIGUIENTE FIGURA ENCUENTRA: .
A)
B)
LA ACELERACIÓN
LA DISTANCIA TOTAL RECORRIDA EN 15 SEGUNDOS
F = 180N
M= 50 kg
d
2. DETERMINA EL VECTOR RESULTANTE Y SU ANGULO RESULTANTE DE LA
SIGUIENTE SUMA DE VECTORES.
y
Vx =
Vy=
52N
Vr=
r =
32°
30°
15°
x
66N
32N
20N
3.
COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA DESDE LA CIMA DE UN RISCO DE 90M DE ALTO SE DISPARA UN PROYECTIL CON
UNA VELOCIDAD HORIZONTAL DE 60 M/S. :
A.
¿CUÁNTO TIEMPO NECESITARA PARA CHOCAR CONTRA EL SUELO EN LA BASE DEL RISCO.
B.
¿A QUE DISTANCIA DEL PIE DEL RISCO SERÁ EL CHOQUE?.
C.
¿CON QUE VELOCIDAD SE ESTRELLARA?.
VX
90M
D
4. UN MANÓMETRO COMPUESTO POR UN TUBO EN U Y MERCURIO ESTA CONECTADO CON UN TANQUE COMO SE MUESTRA
EN LA FIGURA SIGUIENTE .
¿CALCULA LA PRESION DENTRO DEL TANQUE ? RECUERDA QUE LA PRESION ATMOSFERICA ES DE 1X10 5 N/M 2
Tanque al vacio
H = 5 cm
5. DETERMINA EL VECTOR RESULTANTE Y SU ANGULO RESULTANTE DE LA
SIGUIENTE SUMA DE VECTORES.
y
Vx =
Vy=
50N
20N
Vr=
45°
r =
32°
x
15°
65N
52N
6.
SE APRIETA UN CUERPO QUE PESA 30 KG CONTRA LA PARED, COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA SIGUIENTE, SI EL
COEFICIENTE DE FRICCIÓN ESTÁTICO ENTRE EL CUERPO Y LA PARED ES DE 1.25 ¡CUAL ES LA MÍNIMA MAGNITUD DE LA
FUERZA HORIZONTAL QUE HAY QUE APLICAR PARA QUE EL CUERPO NO CAIGA.
pared
7.
73°
LA TENSIÓN EN LA CUERDA HORIZONTAL ES DE 50N ENCUÉNTRESE EL PESO DEL CUERPO.
(RECUERDA QUE EL SISTEMA ESTA EN EQUILIBRIO
50N
8.
DE LA FIGURA SIGUIENTE SE MUESTRA UN CILINDRO, CUYA ÁREA DE LA BASE ES IGUAL A 20 CM2
FLOTANDO EN UN LIQUIDO CON DENSIDAD IGUAL A 5 G/CM3.
A.
¿CUÁL ES EL VOLUMEN DEL LIQUIDO DESPLAZADO POR EL CILINDRO?
B.
¿CUÁL ES EN NEWTONS, EL VALOR DEL EMPUJE ASCENDENTE QUE EL CILINDRO
RECIBE?
C.
¿CUÁL ES EL VALOR DEL PESO DEL CILINDRO?
9. UN AUTOMÓVIL QUE SE MUEVE A 39 M/S DISMINUYE SU RAPIDEZ UNIFORMEMENTE HASTA UN VALOR DE 14 M/S EN
UN TIEMPO DE 5S. DETERMÍNESE:
( VALOR 4 PUNTOS )
A)
LA ACELERACIÓN DEL AUTOMÓVIL.
B)
LA DISTANCIA QUE RECORRE EN EL CUARTO SEGUNDO.
C)
EN QUE TIEMPO HABRÁ RECORRIDO EN 8M.
10.
CUAL ES LA TEMPERATURA FINAL DE UN TROZO DE HIERRO SI TIENE UNA MASA DE 750 GR Y SU TEMPERATURA
INICIAL ES DE 200°C Y SE SUMERGE EN AGUA CON UNA TEMPERATURA INICIAL DE 20°C Y UNA MASA DE 1000G.
11. DE LA SIGUIENTE FIGURA CALCULA EL TRABAJO MECÁNICO REALIZADO POR LA CAJA, Y LA VELOCIDAD CON LA QUE
LLEGA AL PUNTO “B”,LA FRICCIÓN ES DESPRECIABLE Y DEBES DE TOMAR EN CUENTA EL PESO DEL OBJETO.
masa = 200 kg
30N
8m
36.03°
11m
12.
SE INTRODUCE HELIO GASEOSO EN UN CILINDRO A PRUEBA DE FUGAS QUE CONTIENE UN EMBOLO MÓVIL. EL
VOLUMEN, LA PRESIÓN Y LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA INICIALES DEL GAS SON 15LITROS, 2 ATM Y 300K. SI EL
VOLUMEN SE REDUCE A 12LITROS Y LA PRESIÓN AUMENTA A 3.5ATM, DETERMINE LA TEMPERATURA FINAL DEL GAS.
13) UN TRINEO DE 20KG DESCANSA EN LA CIMA DE UNA PENDIENTE DE 80M DE LONGITUD Y 30° DE INCLINACIÓN, COMO SE
VE EN LA FIGURA. ¿CUÁL ES LA VELOCIDAD AL PIE DEL PLANO INCLINADO?
80M
30°
14.
UN CORCHO TIENE UN VOLUMEN DE 4CM3 Y UNA DENSIDAD DE 207 KG/CM3.
A)
¿QUÉ VOLUMEN DEL CORCHO SE ENCUENTRA BAJO LA SUPERFICIE CUANDO EL CORCHO FLOTA EN
AGUA?.
B)
¿QUÉ FUERZA HACIA ABAJO ES NECESARIA PARA SUMERGIR EL CORCHO POR COMPLETO?
15. EN UN EXPERIMENTO DE LABORATORIO SE COLOCAN 80G DE BALINES DE HIERRO SECO EN EL RECIPIENTE Y SE
CALIENTAN A 95°C. EL CALOR ESPECIFICO DEL HIERRO ES DE 0.20CAL/G°C. LA MASA DEL RECIPIENTE INTERIOR DE
ALUMINIO ES DE 60G. EL CALORÍMETRO SE LLENA PARCIALMENTE CON 150G DE AGUA A 18°C. SE INTRODUCEN LOS BALINES
EN EL CALORÍMETRO Y SE SELLA EL CALORÍMETRO, DESPUÉS QUE EL SISTEMA ALCANZO EL EQUILIBRIO TÉRMICO.
CALCULE LA TEMPERATURA FINAL DEL SISTEMA.
16. UN AUTOMÓVIL DE 13000N ESTA EN REPOSO EN UN MONTÍCULO EN LA PARTE MAS ALTA Y COMIENZA A RODAR CUESTA
A BAJO DESDE UNA ALTURA DE 10M DESPUÉS, SE DESPLAZA SOBRE UNA SUPERFICIE HORIZONTAL Y CHOCA CONTRA U RIEL
PROTECTOR DE RESORTE DE RESORTE. SIN TOMAR EN CUENTA LAS PERDIDAS DEBIDAS A LA FRICCIÓN, DETERMINE LA
MÁXIMA DISTANCIA QUE EL RESORTE SE COMPRIME. SUPONGA UNA CONSTANTE DEL RESORTE K= 1.0 X 106 N/M.
X=¿
80M
30°
17
UN CABALLO JALA UNA CARRETA A UN VELOCIDAD DE 5M/S, EL PASO DE LA CARRETA CON SU PASAJERO 400N.
C)
D)
18.
¿QUÉ DISTANCIA RECORRIÓ EN 15 HORAS?
¿QUÉ POTENCIA DESARROLLO EN WATTS Y HP, EL CABALLO
EN UNA PRENSA HIDRÁULICA COMO LA QUE SE MUESTRA EN LA FIGURA, EL PISTÓN MÁS GRANDE EN LA SECCION
TRANSVERSAL TIENE UNA ÁREA A = 500 CM,2 Y EL ÁREA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL PISTÓN PEQUEÑO ES A = 21
CM2. SI UNA FUERZA DE 526 N ES APLICADA SOBRE EL PISTÓN PEQUEÑO, ¿ CUÁL ES LA FUERZA F EN EL PISTÓN GRANDE?
Y CUAL ES EL DIAMETRO DEL CILINDRO GRANDE
F2
D
F1 = 526 N
19) DE LA SIGUIENTE FIGURA CALCULA EL TRABAJO MECÁNICO REALIZADO POR LA CAJA, Y LA VELOCIDAD CON LA QUE
LLEGA AL PUNTO “B”,LA FRICCIÓN ES DESPRECIABLE Y DEBES DE TOMAR EN CUENTA EL PESO DEL OBJETO.
masa = 60 kg
4N
3m
30°
22.
20)
EN UN TUBO DE TELEVISIÓN LOS ELECTRONES EXPERIMENTAN UNA ACELERACIÓN CONSTANTE DE
VALOR DE 3X1012 M/S ¿QUÉ VELOCIDAD ALCANZAN LOS ELECTRONES DESPUÉS DE RECORRER UNA
DISTANCIA DE 1.5 CM?. (VALOR 5 PUNTOS).
21)
SE SUELTA UN CUERPO DESDE UNA ALTURA DE 10M SOBRE EL SUELO.
A)
¿ CON QUE VELOCIDAD LLEGA AL SUELO?
B)
¿EN QUE TIEMPO LLEGA AL SUELO
UN PARACAIDISTA CAE DESDE EL REPOSO DESDE UNA ALTURA DE 180M. DESPUÉS DE 3 SEGUNDOS SE ABRE EL
PARECIDAS, QUE HACE QUE EL HOMBRE SEA FRENADO CON UNA ACELERACIÓN CONSTANTE DE 2.8 M/S2.
I. ¿A QUE ALTURA SE ABRIÓ EL PARACAÍDAS?
II. ¿QUÉ VELOCIDAD TENIA CUANDO SE ABRIÓ EL PARACAÍDAS?
III. CUANTO TIEMPO TARDA EN LLEGAR AL SUELO’
IV. CON QUE VELOCIDAD LLEGA AL SUELO?
23.
QUE FUERZA CENTRÍPETA EXPERIMENTA UN OBJETO EN UN TORNAMESA SI LA MESA DEL OBJETO ES DE 50G Y TIENE
UN RADIO DE SEPARACIÓN DE 15CM Y UNA VELOCIDAD ANGULAR DE 3.45 RAD/S.
24. SI UNA LAMPARA DE 100 W SE LE APLICA UN VOLTAJE DE 110. QUIE CORRIENTE CIRCULA EN EL CONDUCTOR Y LA
RESISTENCIA DE LA LAMPARA Y QUE VALOR TIENE SU RESISTENCIA.
25.
DE LOS SIGUIENTES CIRCUITOS, CALCULA SU RESISTENCIA EQUIVALENTE DE LOS DOS, SI EL VOLTAJE QUE SE LES
APLICA ES DE 110.
R = 2 OHM
R = 3 OHM
R= 2 OHM
R = 3 OHM
R=4 OHM
R = 4 OHM
26
RES CARGAS Q1= 4X10-9 C, Q2 = -6X10-9C Y Q3 = -8X10-9C ESTÁN
DISTRIBUIDAS COMO SE MUESTRA EN LA FIGURA SIGUIENTE.
¿CUÁL ES LA FUERZA RESULTANTE SOBRE Q3 DEBIDA A LAS OTRAS DOS CARGAS?
Q1
6cm
Q2
Q3
15 cm
27. CUANDO UNA MASA DE 400G SE CUELGA A UN RESORTE VERTICAL, EL RESORTE SE ESTIRA 35CM. ¿CUÁL
ES LA CONSTANTE DEL RESORTE, Y CUAL SERA EL NUEVO ALARGAMIENTO SI AGREGAMOS UNA MASA DE
400G A LA QUQ SE COLGO PRIMERO?
28.
EL CAMPO ELECTRICO UNIFORME ENTRE DOS PLACAS VERTICALES ES DE 8X104 N/C. UN ELECTRÓN ES
DEPOSITADO EN LA PLACA NEGATIVA Y SE SUELTA CALCULAR. ( VALOR 6 PUNTO)
1.
LA FUERZA QUE EXPERIMENTA EL ELECTRÓN.
2.
LA ACELERACIÓN QUE EXPERIMENTA EL ELECTRÓN
3.
EL TIEMPO QUE TARDA EN LLEGAR A LA PLACA POSITIVA.
29.
TRES CARGAS Q1= 4X10-9 C, Q2 = -6X10-9C Y Q3 = -8X10-9C ESTÁN DISTRIBUIDAS COMO SE MUESTRA EN
LA FIGURA SIGUIENTE.
¿CUÁL ES LA FUERZA RESULTANTE SOBRE Q3 DEBIDA A LAS OTRAS DOS CARGAS?
Q1
20CM
Q2
Q3
18CM
30. CUAL ES LA TEMPERATURA FINAL DE UN TROZO DE HIERRO SI SE LE SUMINISTRA UNA CANTIDAD DE CALOR DE 2.4
KCAL Y TIENE UNA MASA DE 250 GR Y SU TEMPERATURA INICIAL ES DE 12°C Y EL CALOR ESPECIFICO DEL HIERRO ES DE
0.115 CAL/ (GR °C).
31. SI UN GAS SE EXPANDE EJERCIENDO UNA PRESIÓN CONSTANTE, DESDE UN VOLUMEN INICIAL DE 2 X 10-4 M3 HASTA UN
VOLUMEN FINAL DE 5 X 10-4 M3 Y REALIZA UN TRABAJO DE 60.6J ¿QUÉ PRESIÓN ESTA EXPERIMENTANDO EL CUERPO.
32.
POR LA BOBINA DE 40 VUELTAS MOSTRADA EN LA FIGURA CIRCULA UNA CORRIENTE DE 2 AMP. EN UN CAMPO
MAGNÉTICO DE B = 0.25 T . ( VALOR 7 PUNTOS )
A.
DETERMÍNESE LA TORCA B) ¿CÓMO GIRARA?
N
S
10 CM
8CM
33.
UN ELECTRÓN EN REPOSO ENTRA EN UNA REGIÓN DONDE
HAY UN CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR LAS PLACAS DE
UN CONDENSADOR DE 40 CM DE LONGITUD Y SEPARADAS 4
CM A LAS CUALES SE LE APLICA UNA DIFERENCIA DE
POTENCIAL DE 100 V.
A) CALCULAR EL PUNTO DE IMPACTO O LA DESVIACIÓN DEL
ELECTRÓN A LA SALIDA DE LAS PLACAS.
34.
SI UNA LAMPARA DE 100 W SE LE APLICA UN VOLTAJE DE 110. QUIE CORRIENTE CIRCULA EN EL CONDUCTOR Y LA
RESISTENCIA DE LA LAMPARA .
35) SUPONGA QUE EN LA FIGURA SIGUIENTE EL GAS SE EXPANDE EJERCIENDO UNA PRESIÓN CONSTANTE P = 2
ATM., DESDE UN VOLUMEN INICIAL = 200 CM 3
REALIZA EL GAS EN ESTA EXPANSIÓN ?
HASTA EL VOLUMEN FINAL = 500 CM 3 ¿ QUE TRABAJO
36) UN GRAN DEPOSITO CONTIENE DOS LIQUIDOS A Y B Y CUYAS DENSIADES SON
A= 0.6X10 3 Kg / M3
B=
1.5Kg / M3, LA PRESION ATMOSFERICA DEL LUGAR ES DE
1X10 5 N/ M2 ¿ QUE VALOR TIENE LA PRESION
EN EL FONDO DEL DEPOSITO ?