2014_Diciembre Examen Práctico Arquivo

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EXAMEN FISICA GENERAL I –DICIEMBRE 2014
(Licenciaturas Física, Matemática, Astronomía y Ciencias de la Atmósfera)
Recomendaciones generales:
 SEA PROLIJO. JUSTIFIQUE Y DETALLE BIEN TODOS SUS PASOS Y RAZONAMIENTOS en la resolución de los problemas.
Exprese los resultados en forma correcta: con las unidades que se solicitan y con las cifras significativas correctas.
Justifique sus razonamientos explicitando las leyes o principios que está utilizando. Tenga en cuenta que si algo no
es claro para el evaluador, usted podría perder puntos.
 HAGA CADA PROBLEMA EN HOJAS DISTINTAS. DEBERÁ ENTREGAR ÚNICAMENTE LAS 4 HOJAS QUE TIENEN LAS
LETRAS DE CADA EJERCICIO CON EL DESARROLLO DE LA SOLUCIÓN Y LOS RESULTADOS.
m
Ejercicio 1 – Una masa m está apoyada
sobre una rampa lisa de altura h. Al
deslizarse por la rampa la masa entra
h
dentro de una zona horizontal de largo l con
l
rozamiento, cuyo coeficiente de rozamiento
A
dinámico es µK. La zona con rozamiento
termina en el punto A donde existe un
K
borde abrupto de altura H.
H
a) Calcular el largo l de la zona de
x
rozamiento horizontal (en función de h y
µK), para que la masa se detenga justo en
el punto A si se suelta desde una altura
igual a h/2.
b) Para el valor de l hallado en a), calcular el alcance horizontal sobre el eje x de la masa m si se
suelta desde la altura h. Expresar el resultado en función de h y H.
c) Determinar el ángulo que forma la velocidad con la normal al piso, cuando la masa alcanza el eje
x, en las condiciones de la parte b) y si además se cumple que H= 2h.
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Ejercicio 2- En la figura se muestra un bloque de masa m que se
suelta y desliza por una superficie sin fricción desde una altura h y
cuando se encuentra sobre el piso choca y queda adherido a una
varilla de longitud L=2h y masa M=2m. La varilla junto con el
bloque adherido, pivotea en un plano vertical alrededor del punto
O y alcanza su altura máxima formando un ángulo θ.
a) ¿Cuánto vale la velocidad angular del conjunto, inmediatamente
después del choque?
b) ¿Cuánto vale el ángulo θ?
c) ¿Cuánta energía mecánica se pierde en el choque? Exprese el
resultado como un porcentaje.
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Ejercicio 3) Un oscilador armónico simple consiste en un
bloque de masa m conectado a un resorte de constante
elástica k = 100 N/m. El bloque se desliza por una
superficie horizontal lisa, con su punto de equilibrio en x= 0
y una amplitud A= 2,10 m. La figura muestra el gráfico de
la velocidad v del bloque en función del tiempo. En dicha
gráfica se tiene que ts =0,200 s.
a) ¿Cuánto vale la masa del bloque?
b) ¿Cuánto vale su desplazamiento en t = 0,00 s y su
aceleración en t =0,100 s.
c) ¿Cuánto vale su energía cinética máxima?
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Ejercicio 4 - Una muestra de gas ideal realiza una transición
de un estado inicial a al estado final b por tres caminos
diferentes (procesos), como se muestra en el diagrama P-V de
la figura.
Se tiene que Vb= 5 Vi. La energía transferida al gas como calor
en el proceso 1 vale 10 piVi.
En términos de piVi determina:
a) La variación de energía interna en el proceso 1.
b) El trabajo realizado en el proceso 2 y el calor transferido en
dicho proceso.
c) El cambio de energía interna y el calor intercambiado en el
proceso 3.