Física 2º Medio Curricular forma: 3143706 1.- Un camión de carga, el cual con carga incluida tiene una masa de 5.000 kg, transita por la carretera a una velocidad de 100 km/h. El conductor desea disminuir su velocidad a 80 km/h, para lo que deja suelta el acelerador y deja que el camión desacelere por el efecto del viento. ¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones es (son) verdadera(s)? I. La energía mecánica del camión se conserva. II. El trabajo realizado por la fuerza ejercida por el viento es negativo. III. El trabajo realizado por la fuerza ejercida por el viento es positivo. 2.- 3.- A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) Solo I y III Sobre una mesa con roce una persona impulsa, por medio de una fuerza F , un bloque hasta que alcanza cierta velocidad. Luego deja de aplicar la fuerza y observa que el bloque va frenando hasta detenerse. Entonces podemos afirmar que la energía: I. Mecánica se conserva. II. Cinética permanece constante. III. Mecánica del sistema se transforma en energía térmica. Es (son) verdadera(s): A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y III El conductor de un camión de carga que viaja a 30 ms se ve en aprietos debido a que el motor y frenos del camión dejan de funcionar. El conductor no tiene mucho que hacer, y decide seguir conduciendo el camión hacia una cuesta que se encuentra más allá en la carretera. Considerando el módulo de la aceleración de gravedad como 10 sm2 y que el camión tiene una masa de 1.000 kg, ¿cuál es la altura mínima que debe tener la cuesta para que el camión logre detenerse? A) 450 m B) 45 m C) 900 m D) 90 m 2 4.- Se dispone de dos vehículos, el primer auto A1 viaja a 20 m/s y el segundo auto A2 viaja a 40 m/s pero tiene la mitad de la masa que el primero. En base a lo anterior, ¿Cual(es) de las siguientes afirmaciones se pueden realizar al respecto? I. La energía cinética de A1 es mayor que la de A2 . II. La energía cinética de A1 es menor que la de A2 . III. La masa de A2 tiene que ser 4 veces menor que la de A1 para que las energías cinéticas de ambos sean iguales. 5.- 6.- A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III Una esfera cae desde el reposo desde una altura h, altura en la cual posee una energía mecánica de 1.200 rJs. Despreciando el roce con el aire, la energía cinética que tendrá la esfera cuando haya bajado un tercio de su altura es: A) 200 rJs. B) 400 rJs. C) 600 rJs. D) 800 rJs. Valeria de masa mv , Magdalena de masa mm y Esperanza de masa me están paradas sobre una mesa de altura h respecto al suelo, Magdalena dice que la energía potencial gravitatoria U que tiene cada una es: mv gh, mm gh y me gh, respectivamente. Esperanza le dice que se equivoca, que realmente U es: -mv gh, -mm gh y -me gh, respectivamente. Valeria cree que las dos se equivocan y que realmente U = 0 para todas. ¿Quién está en lo correcto? A) Magdalena B) Valeria C) Esperanza D) Todas E) Ninguna 3 7.- 8.- Un cuerpo se mueve en línea recta de modo que posee una energía cinética K. Si el cuerpo cuadruplica su velocidad, el trabajo realizado efectuado sobre el cuerpo es: A) 2K B) 4K C) 8K D) 15K En la figura se observa el circuito que realiza una montaña rusa. Respecto a la conservación energía del carrito, ¿qué es correcto afirmar? I. La velocidad del carrito es mayor en el punto A que en el punto D. II. La energía mecánica es menor en el punto E que en el punto B. III. La energía potencial es mayor en el punto B que en el C. 9.- A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) Solo I y III Un objeto de masa 2 rkgs posee una energía cinética de 40 rJs, al inicio de un plano inclinado sin roce. Si ´ ” melı¯objeto sube por el plano, ¿qué altura máxima alcanzará? Considere g “ 10 2 . s A) 0, 5 rms B) 2, 0 rms C) 8, 0 rms D) 200, 0 rms 4 10.- En el contexto de la conservación de la energía, existen interacciones y fuerzas con cuerpos ajenos a un sistema que pueden generar fenómenos disipativos. Entre las siguientes opciones, ¿cuál(es) corresponde(n) a fenómenos disipativos? I. El roce sobre la rueda de un auto que rueda sin deslizar. II. El roce sobre la rueda de un auto frenando. III. El calor generado por el funcionamiento de un circuito eléctrico. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III E) I, II y III 11.- En un sistema en donde se conserva la energía mecánica, ¿cómo se relaciona la energía potencial gravitatoria con la energía cinética? A) No se relacionan de ninguna forma. B) La energía potencial gravitatoria es siempre mayor a la energía cinética. C) La energía potencial gravitatoria es siempre menor a la energía cinética. D) La energía potencial gravitatoria se transforma en energía cinética y viceversa. E) La energía cinética es la cuarta parte de la energía potencial gravitatoria. 12.- Un futbolista patea un balón de futbol verticalmente hacia arriba. Si el balón tiene una masa m=0,4 kg y una velocidad inicial v=15 m/s2 , ¿Cuánto valdrá la energía potencial del cuerpo cuando su velocidad haya disminuído una tercera parte? A) 30 Joules B) 5 Joules C) 45 Joules D) 40 Joules 5 13.- Desde el balcón de un edificio un acróbata se lanza con una rapidez inicial de 10 m/s en forma vertical hacia el piso, en el cual afortunadamente hay una cama elástica que se comporta como un resorte. Si el balcón desde donde se lanza está en un quinto piso y cada piso está distanciado por 2 m. ¿Hasta qué piso llegará el acróbata luego de rebotar en la cama elástica? A) 3˝ piso B) 4˝ piso C) 5˝ piso D) 6˝ piso E) 7˝ piso 14.- Para que la energía cinética de un móvil se cuadruplique, su rapidez debe: A) aumentar 4 veces. B) aumentar 2 veces. C) permanecer constante. D) disminuir a la mitad. 6 15.- En la figura se aprecia una montaña rusa en donde se suelta un carrito desde el reposo en el punto A. Luego de cierto tramo, la montaña rusa avanzará a través de un camino con roce, el cual hace perder energía al carrito. Luego de este tramo, el carro avanza a una velocidad de 6 m/s y debe subir hasta una altura en la cual su velocidad vuelva a ser cero. ¿Cuánto vale esa altura h del punto B? A) 1.8 m. B) 3.6 m. C) 20 m. D) No se puede determinar debido a que se perdió energía. E) No se puede determinar debido a que no se conoce el coeficiente de roce cinemático. 7 16.- Matías (masa= 65 (kg)) decide realizar un viaje desde A hasta B, tal como se muestra en la figura. Si al comenzar su viaje en A desde el reposo, a una altura de 3 (m), llega a B que está a una altura de 0 (m) respecto al suelo. ¿Con que velocidad llego a B? Considere que no existe roce con el suelo, ni con el aire, use m g=9,8( 2 ). s A) B) C) D) E) m s m 0 s m 58,8 s m 3,8 s m 14,7 s 7,6 17.- Se lanza una piedra de 0, 1 rkgs verticalmente hacia arriba sin roce con el aire con una rapidez inicial de 20 rm{ss. La energía potencial en su altura máxima, en joule es: A) 1 B) 2 C) 10 D) 20 8 18.- Un beisbolista lanza una bola verticalmente hacia arriba. La bola tiene una masa m=0,15 kg y una velocidad inicial v=30 m/s. Si debido al roce con el aire, la pelota pierde un 10 % de su energía, ¿A qué altura máxima llegará la bola? A) 54 metros B) 50 metros C) 60 metros D) 35 metros 19.- Desde un mismo punto se lanzan verticalmente hacia arriba dos cuerpos de distinta masa, los cuales alcanzan la misma altura. Se afirma que, en el instante en que fueron lanzados tenían: I. igual energía mecánica total. II. igual velocidad. III. diferente energía cinética. Es (son) correcta (s): A) Solo I. B) Solo II. C) Solo III. D) Solo II y III. 20.- En la siguiente tabla se muestran la masa, velocidad y altura que alcanzan 4 tipos de pelotas distintas. Pelota Béisbol Básquetbol Fútbol Handbol Masa (kg) Velocidad (m/s) Altura (m) 0.1 50 20 0.5 20 3 0.5 40 2 0.25 20 2 Con relación a la energía mecánica de cada pelota y asumiendo que el módulo de la aceleración de gravedad es 10 m/s2 , ¿qué alternativa representa un orden ascendente de éstas? A) Handbol, Béisbol, Fútbol, Básquetbol B) Béisbol, Basquetbol, Fútbol, Handbol C) Handbol, Básquetbol, Béisbol, Fútbol D) Básquetbol, Handbol, Béisbol, Fútbol 9 21.- Un vehículo se encuentra sobre la carretera con un gran impulso y en el momento justo en que comienza a subir una leve pendiente se le agota la gasolina y no puede acelerar. La masa total del vehículo y conductor es de 1.200 kg y logra ascender 50 metros antes de detenerse. Si se supone que no hay roce en la carretera, ¿cuál es la magnitud del trabajo realizado por el peso sobre el sistema? A) 60.000 J B) 500.000 J C) 600.000 J D) 550.000 J 22.- La figura representa una esfera amarrada a una cuerda la cual la hace subir hasta cierta altura con velocidad constante. De acuerdo a la información proporcionada: A) La energía mecánica permanece constante durante todo el trayecto. B) La energía potencial aumenta y la cinética disminuye. C) La energía mecánica disminuye. D) La energía potencial aumenta y la cinética permanece constante. 10 23.- Si dejamos caer un celular desde el 2˝ piso de una casa, ¿se conserva la energía mecánica? A) Sí, porque la energía siempre se conserva. B) No, porque hay una fuerza que hace disipar la energía. C) No, porque la energía potencial va disminuyendo mientras el celular va cayendo entonces no se mantiene constante. D) Sí, porque la energía potencial se transforma en energía cinética al caer. E) Sí, porque no hay ninguna fuerza que haga disipar energía. 24.- Un estudiante sostiene en su mano, a una altura h1 del suelo, un cuerpo de masa M . Si luego sube lentamente su mano, verticalmente hacia arriba hasta una altura h2 , con rapidez constante, entonces el peso del cuerpo realiza un trabajo igual a A) ´M gh2 B) M gh2 ´M gph2 ´ h1 q D) C) M gph2 ´ h1 q - 11 12