1erparcial2010_F soluciones

Nombre:
C.I.:
Primer Parcial
Física General I (Biociencias – Geociencias)
15/5/2010
1.
Una cuerda de 8,37 m de longitud pende de una polea de 9 cm de diámetro. Partiendo del reposo se le
imprime a la polea una aceleración angular de 2,5 rad/s2. ¿En cuanto tiempo se enrolla totalmente la cuerda?
1.A
a) 7,44 s
b) 1,22 s
c) 12,2 s
d) 12,8 s
e) 74,4 s
Si el diámetro de la polea de la parte anterior se reduce, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
1.B
a) la aceleración tangencial aumenta
b) el ángulo total que gira la polea no cambia
c) la velocidad angular final disminuye
d) la velocidad tangencial final aumenta
e) el tiempo que demora la cuerda en enrollarse aumenta
2.
Dos bloques de masas m1 y m2 cuelgan de un sistema de poleas
como el de la figura. Suponemos que la masa de las poleas es despreciable, no hay
rozamiento, y las cuerdas son flexibles, inextensibles y de masa despreciable.
Si m1 =3,0 kg y m2 = 5,0 kg, , las tensiones de las cuerdas T1 y T2 estarán dadas por:
2. A.
a) T1 = 26,7 N y T2 = 53,4 N
b) T1 = T2 = 40,0 N
c) T1 = 29,1 N y T2 = 49,4 N
d) T1 = 17,1 N y T2 = 35,2 N
e) T1 = T2 = 27,0 N
T1
m1
T2
m2
¿ Cuál será la relación entre los vectores aceleración a1 de m1 y a2 de m2?
2.B.
a) Ninguna, las dos aceleraciones son independientes entre sí.
b) Las dos aceleraciones serán iguales, a1=a2.
c) Las dos aceleraciones serán opuestas, a1=- a2.
d) Las dos aceleraciones cumplirán la relación a1=-2 a2.
e) Las dos aceleraciones cumplirán la relación a1= (m1/m2)a2.
(EN EL EJERCICIO SE TOMARON COMO CORRECTAS TODAS LAS OPCIONES TANTO EN 2.A COMO EN
2.B) (ESTO SE DEBE A QUE SI BIEN LA PARTE 2.B ES CORRECTA SE DETECTÓ UN PROBLEMA DE
INCOMPATIBILIDAD CON LA PARTE 2.A. LOS MOTIVOS DE ESTA DECISIÓN SE EXPLICARÁN EN LAS
CLASES DE LA PRÓXIMA SEMANA)
3.
La figura muestra un cuerpo de 200g que se encuentra
inicialmente en el extremo de un resorte de constante elástica 150 N/m,
que está comprimido 5cm. Al soltarse el resorte, la masa se separa del
mismo antes del punto A y avanza sobre una superficie horizontal que
tiene un primer tramo liso, luego un tramo de coeficiente de fricción
dinámico μk =0,3 de 10 cm de longitud , y finalmente otro liso de 7 cm
de largo. En el punto B comienza un movimiento circular de radio
15cm.
¿Cuánto tiempo demora el bloque en recorrer la distancia AB?
3.A
a)0,10 s
b) 0,12 s
c) 0,14 s
d) 0,22 s
e) 0,27 s
Dadas las siguientes afirmaciones para la sucesión de movimientos descrita en la parte anterior:
i)
El tiempo para recorrer el tramo AB es independiente del radio de la trayectoria circular
ii)
En el sistema resorte+bloque no hay pérdida neta de energía ya que lo que se pierde por fricción se
recupera en energía potencial al llegar al punto D
iii)
El tiempo de recorrido del tramo liso, luego de pasar por el rugoso, es independiente de la compresión
del resorte.
iv)
El tiempo de recorrido del tramo liso, luego de pasar por el rugoso, depende del coeficiente de
rozamiento del tramo rugoso.
¿Cuáles son correctas?
3.B
a) i), ii) y iii) son correctas
b) ii), iii) y iv) son correctas
c) i) y iv) son correctas
d) iii) y iv) son correctas
e) Ninguna es correcta
4.
Un niño con algo de malicia intenta golpear un ave con un proyectil. Lo lanza
desde el suelo, con una velocidad de 60m/s, formando un ángulo de 70º con la
horizontal. El ave se mueve en dirección horizontal, como muestra la figura, a una
altura de 80m y con velocidad horizontal constante de 40km/h.
a) La máxima distancia horizontal que puede existir entre el ave y el niño al
momento de lanzar la piedra, de manera de que el proyectil alcance al ave es:
4.A
a) D = 34,9 m
b)D = 52,5 m
c)D = 202,2 m d)D = 311,5 m e) D = 364,0 m
Considere las siguientes afirmaciones:
1) Si el ave volara más bajo, la distancia hallada en la parte anterior sería mayor.
2) Si el ave volara más bajo, la distancia hallada en la parte anterior sería menor.
3) Si el ave volara más rápido, la distancia hallada en la parte anterior sería mayor.
4) Si el ave volara más rápido, la distancia hallada en la parte anterior sería menor.
Señale de las siguientes opciones cuál es la correcta:
4.B
a)
Sólo las afirmaciones 1 y 3 son correctas.
b)
Sólo las afirmaciones 1 y 4 son correctas.
c)
Sólo las afirmaciones 2 y 3 son correctas.
d)
Sólo las afirmaciones 2 y 4 son correctas.
e)
Sólo la afirmación 2 es correcta.
5.
La velocidad máxima a la que un vehículo puede circular por las calles de Montevideo es de 45 km/h. Un
ómnibus tiene instrucciones de emplear 1 min en viajar entre dos paradas consecutivas A y B, separadas por una
distancia de 600m. Para lograrlo, el conductor arranca desde la parada A y recorre un primer tramo aumentando
gradualmente su velocidad hasta alcanzar la máxima permitida, luego mantiene constante esa velocidad durante un
segundo tramo, y finalmente frena en un tercer tramo con la misma aceleración del primero (en módulo), hasta quedar
detenido en B. Una persona ubicada sobre la línea que une las dos paradas, a 150m de A, se propone trepar al
ómnibus en movimiento en cualquiera de los extremos del segundo tramo. Para ello sale corriendo a velocidad
constante desde su ubicación, en el mismo instante en que el ómnibus arranca de la parada A. La mínima rapidez con
la que tiene que correr para poder trepar al ómnibus es:
5.A
a) 3,13 m/s
b) 4,33 m/s
c) 6, 25 m/s
d) 7,81 m/s
e) 12, 5 m/s
De las siguientes afirmaciones respecto a la parte anterior:
I - Al decidir si le conviene ir hacia la parada A o hacia la B para correr con la mínima rapidez, la persona debe fijarse
exclusivamente en cuál de las dos opciones le permite más tiempo para alcanzar el ómnibus.
II - Al decidir si le conviene ir hacia la parada A o hacia la B para correr con la mínima rapidez, la persona debe
fijarse exclusivamente en cuál de las dos opciones le implica recorrer menos distancia para alcanzar el ómnibus.
III - El tiempo que tiene la persona para alcanzar el ómnibus es el mismo que emplea el ómnibus en llegar al lugar
donde se trepa.
IV - La distancia que recorre la persona para alcanzar el ómnibus es la misma que recorre el ómnibus para llegar al
lugar donde se trepa.
V - Los tiempos que emplea el ómnibus en recorrer el primer y el tercer tramo son diferentes a pesar de tener igual
aceleración, porque las velocidades iniciales en dichos tramos son diferentes.
5.B
a) solamente II, III y V son correctas
b) solamente I y III son correctas
c) solamente II y IV son correctas
d) solamente II es correcta
e) solamente III es correcta
(EN LA PARTE B DEL PROBLEMA 5 SE TOMARON COMO CORRECTAS TODAS LAS OPCIONES YA QUE
SE DETECTÓ UN PROBLEMA EN LA LETRA. LOS MOTIVOS DE ESTA DECISIÓN SE EXPLICARÁN EN
LAS CLASES DE LA PRÓXIMA SEMANA)