6, 3385 = R s m 8,9 v t−= 8,9 v 8,9 2 1 h0 −=

EXAMEN DE INGRESO 2011 - ASIGNATURA FISICA
Tema Nº 1
Método gráfico. Adoptamos una escala cómoda para el dibujo.
Escala de Fuerza :
4N
1cm
Dibujamos los vectores representativos de las fuerzas respetando la geometría y la definición del
Teorema del coseno
F2 según la escala mide 10 cm
Por el método del paralelogramo
se obtiene la resultante que mide
aprox. 14,5 cm
150º
F1 según la escala mide 5 cm
El módulo de la resultante se obtiene aplicando la escala:
4N
x 14,5cm = 58 N
1cm
Por el método gráfico, la resultante vale aprox. 58 N
Aplicando Teorema del coseno.
R2 = ( F1)2 + (F2)2 - 2 F1 F2 cos 150º
R2 = 202 + 402 - 2 x 20 x 40 (- 0,866)
R2 = 400 + 1600 + 1385,6
R = 3385,6
R = 58,2 N.
Tema 2.
Aplicando la propiedad de la polea fija: “transmite el mismo esfuerzo”, la tensión de la cuerda es 20 N.
Aplicando la condición de equilibrio en el eje vertical, TCadena = 20 N + 20 N ; TCadena = 40 N
Tema 3.
Considerando el movimiento MRUV, la distancia recorrida es:
d=
d = 0,5 x 4 m/s2 x 36,22 s2
1 2
at
2
d = 2620,8 m
Tema 4.
La función de la posición en función del tiempo en el movimiento en caída libre, tomando como
referencia el nivel del suelo es:
0 = h – ½ 9,8 m/s2 t2
y la función velocidad, considerando que la velocidad inicial es cero:
v = – 9,8 m/s2 t ;
Despejamos t :
t=−
v
m
9,8 2
s
Reemplazando en la función posición queda:
1
v2
0 = h − 9,8 2
2
9,8
m2
v2
25 2 s 2
h=
=
2.9,8 19.6 m
s2
Operando algebraicamente:
Calculando finalmente: h = 31,8 m
Tema 5.
Este caso se puede resolver por dos métodos, aplicando Cinemática o por Trabajo y Energía.
Aplicando Cinemática:
1
d = a t2 ;
2
m
m
− 18
s ; Despejando el tiempo t =
s
t
a
0 − 18
a=
La aceleración es:
Reemplazando en la primera:
30m =
1
2
2
m2
2 m
−
18
s 2 ; Despejando la aceleración : a =
s 2 ; La aceleración es : a = −5,4 m
a
2x30m
s2
− 18 2
La fuerza de frenado es, por ley de Newton: F= m a ; F = 800 kg x (-5,4 m/s2 ); F = - 4320 N
Aplicando Trabajo y Energía:
F d = 0 - ½ m v2
1
m2
800 kg 18 2 2
s ;
F =− 2
30m
La fuerza de frenado es: F = - 4320 N
La aceleración aplicando dinámica de Newton: a = F/m ; a = - 4320N/800 kg ; a = - 5,4 m/s2
Tema 6.
Para el cálculo de la aceleración de frenado aplicamos Dinámica de Newton
N
ΣF = ma
Del diagrama de cuerpo libre:
Px
P x + F r = m a ; − mg sen 30º − 0,25 mg cos 30º = m a
Py
Fr
Cancelando la masa m:
a = - g ( sen 30º + 0,25 cos 30º)
a = - 9,8 m/s2 (0,5 + 0,2) ; a = - 6,86 m/s2
Cálculo del tiempo:
0 − v0
a=
; Despejando el tiempo t =
t
m
s
m
− 6,86 2 a
s
− 10
El tiempo de ascenso hasta detenerse es: t = 1,45 s
Tema 7.
Por definición de trabajo de una fuerza: W = F d cos α . En este caso α= 0º, y la fuerza que se debe
ejercer es opuesta a la de rozamiento.
W = 0,78 mg d cos 0º
W = 0,78 x 80 kg x 9,8 m/s2 x 3m
W = 1834,5 j
Tema 8.
W = 3000 N x 20 m
W = 60000 j
La potencia es el trabajo/tiempo
P = 60000 j / 10 s ; P = 6000 watt ; P = 6 kw
Tema 9.
Aplicando equilibrio: Peso total del bote = Empuje
1800 N + 800 N = 9800 N/m3 x Vdesplazado
Vdesplazado = 2600 N / 9800 N/m3 ; Vdesplazado = 0,265 m3
Tema 10.
Energía = 0,2 kw – h
Energía = 200 W x 1 h ; Como 1 hora equivale a 3600 segundos
Energía = 200 W x 3600 s
Energía = 200 j/s x 3600 s
Energía = 720000 j
1 cal equivale a 4,18 j , entonces: Energía = 720000 j /4,18 j /cal
Energía = 172248,8 cal