Examen Agosto 2014 Arquivo

Nombre:
C.I.:
Examen
Física General I (Biociencias – Geociencias)
8/4/2014
Algunos Datos: g = 9,8 m/s2; densidad del agua = 1000 kg/m3; 1 atm = 1,013 x 105 Pa; Constante de gravitación
universal G = 6,6738 x 10-11 N.m2/kg2; Densidad del aire = 1,29 kg/m3
1.
¡Podemos calcular la masa de un planeta midiendo el radio orbital y el tiempo que demora alguno de sus
satélites en completar una vuelta! En todo lo que sigue asumiremos que las órbitas son circulares. Sabiendo que
Júpiter tiene un radio de 70000 km y que Ganímedes, su luna más grande, orbita a un millón de kilómetros de su
superficie y demora 7,15 días en dar una vuelta completa, entonces la masa de Júpiter ha de ser:
1. A.
a) 5,32x1023 kg
b) 5,97x1024 kg
c) 1,55x1027 kg
d) 1,90x1027 kg
e)1,42x1037 kg
Respecto a la situación anterior ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
1. B.
a) Si un satélite tuviera el doble de la masa de Ganímedes debería moverse a la mitad de la velocidad para mantenerse
a la misma distancia.
b) Si un satélite tuviera la mitad de la masa de Ganímedes debería moverse a la mitad de la velocidad para mantenerse
a la misma distancia.
c) Si un satélite tuviera el mismo período de traslación que Ganímedes, debería mantenerse a la misma distancia de
Júpiter sin importar la masa que tenga dicho satélite.
d) La fuerza que Júpiter realiza sobre un satélite es mayor que la que el satélite hace sobre Júpiter, por eso este último
no ve afectado su movimiento en forma apreciable por la presencia de un satélite.
e) Si un satélite se moviera a una velocidad tangencial menor a la que tiene Ganímedes, el radio de su órbita debería
ser menor que el de Ganímedes.
2.
Una pelota inflable (llena de aire) flota en una piscina con 1/4 de su volumen sumergido en el agua. La
masa de la pelota desinflada es M = 5kg. Un niño se zambulle en la piscina y hunde la pelota hasta una profundidad h
= 4m. En cierto instante el chico suelta la pelota desde el reposo. ¿Cuánto vale la aceleración inicial de la pelota?
(Considere que el volumen se mantiene constante durante todo el ejercicio)
2. A.
a) 3,22 m/s2 hacia abajo
b) 3,22 m/s2 hacia arriba
c) 15,4 m/s2 hacia arriba
¿Cuál es el volumen de la pelota en la situación anterior?
2.B.
a) 5,17 m3
b) 0,020 m3
c) 15,5 m3
d) 5,0 m3
d) 0 m/s2 e) 29,4 m/s2 hacia arriba
e) 0,25 m3
3.
Un gas ideal se expande contra un pistón de sección circular de radio R =10 cm y masa despreciable a una
velocidad v1. Del otro lado del pistón hay un caño con agua, como muestra la figura. El primer tramo del caño tiene
una sección circular del mismo radio que el pistón. El segundo tramo de caño se divide en dos secciones, cada una de
radio R/2, por donde sale el agua a la atmósfera a velocidad v2= 3,0 m/s. Ambas velocidades se consideran constantes.
Si el gas ideal absorbe calor a una tasa de 8,0 kJ/s, ¿cuál será la variación de energía interna del gas por unidad de
tiempo? El sistema se encuentra en un plano horizontal y el dibujo se muestra desde arriba. Considere la presión
atmosférica como de 1,0 atm.
R/2
R
gas ideal
v1
v2
agua
R/2
v2
3.A
a) 3,2 kJ/s
b) 13 kJ/s
c) 5,5 kJ/s
d) 10,5 kJ/s
e) 8,0 kJ/s
En el sistema de la figura del problema anterior, el cociente v1/v2 está dado por:
3.B
a) v1/v2 =1/2
b) v1/v2 =1/4
c) v1/v2 =4
d) v1/v2 =1
e) v1/v2 =2
4.
Un bloque de 2 kg se mueve sobre una superficie horizontal rugosa y choca con un resorte. La velocidad del
bloque justo antes del choque es de 5,0 m/s. Cuando el bloque rebota hacia la izquierda, su velocidad en el instante
que se separa del resorte es de 3,0 m/s. Si el coeficiente de fricción cinético entre el bloque y la superficie es 0,4
determine la energía perdida debido a la fricción mientras el bloque está en contacto con el resorte.
4.A
a) 16 J
b) 8 J
c) 25 J
d) 9 J
e) 20 J
¿Cuál de las siguientes afirmaciones, sobre la situación anterior, es correcta?
4.B
a) No es posible calcular la distancia máxima que se comprime el resorte, con los datos dados en la parte anterior.
b) No es posible calcular la constante elástica del resorte, con los datos dados en la parte anterior.
c) La energía potencial elástica almacenada en el sistema masa-resorte cuando este está completamente comprimido
es mayor que la energía cinética del bloque luego que este se separa del resorte.
d) La energía potencial elástica almacenada en el sistema masa-resorte cuando este está completamente comprimido
es igual a la energía cinética del bloque luego que este se separa del resorte.
e) La energía potencial gravitatoria del bloque antes de interactuar con el resorte es mayor que luego de haberlo
hecho.
5.
Las sillas voladoras del Parque Rodó están constituidas por una
plataforma circular de 8 m de diámetro girando en torno al eje vertical,
desde la cual se suspenden sillas mediante cadenas de largo L = 2,5 m. Si
las cadenas forman un ángulo θ = 30° con la vertical, entonces la
velocidad angular ω con que gira la plataforma es:
5.A
a) 0,51 rad/s
b) 0,69 rad/s
c) 0,90 rad/s
d) 1,04 rad/s
e) 1,32 rad/s
Señale la afirmación correcta respecto de la situación anterior:
5.B
a) la fuerza centrípeta sobre la silla es la tensión de la cadena
b) la fuerza centrípeta sobre la silla es una parte de la tensión de la cadena
c) la fuerza centrípeta sobre la silla es realizada conjuntamente por la tensión y el peso
d) la fuerza centrípeta sobre la silla es el peso de la misma
e) la aceleración centrípeta de la silla está dirigida según la cadena