Ensayo Física: Fuerza de Roce y Elástica

2022
Ensayo física
común
Fuerza de roce y fuerza elástica
@Preugram
@fisica.notes
1. Con respecto a la fuerza de roce, es correcto afirmar que
I.
II.
III.
a)
b)
c)
d)
e)
para un mismo cuerpo apoyado sobre una superficie rugosa, la fuerza de roce
cinético siempre es mayor que la fuerza de roce estático.
el roce estático posee una magnitud variable, mientras que el roce cinético posee
una magnitud constante.
el roce estático posee un valor máximo
Solo I
Solo II
Solo III
Solo I y III
Solo II y III
2. En general, el módulo de la fuerza de roce puede expresarse como Fr = µ · N, donde µ es el
coeficiente de roce y N es el módulo de la fuerza normal que actúa sobre el cuerpo.
Respecto del coeficiente de roce, se puede afirmar que
I.
II.
III.
es una magnitud adimensional.
es independiente del valor de la fuerza de roce y la normal.
depende del tipo de superficies en contacto
Es (son) correcta(s)
a) Solo I
b) Solo II
c) Solo III
d) Solo I y II
e) I, II y III
3. Respecto de la fuerza de roce que actúa sobre una caja que es arrastrada sobre una
superficie horizontal, es correcto afirmar que depende de
I.
II.
III.
el material con el que está hecha la caja.
el material de la superficie sobre la que se encuentra la caja.
el peso de la caja.
Es (son) correcta(s)
a) Solo I
b) Solo II
c) Solo III
d) Solo II y III
e) I, II y III
4. Una persona camina en su habitación, la cual tiene piso alfombrado. ¿Cuál(es) de las
siguientes fuerzas interviene(n) en el hecho de que los zapatos de la persona no resbalen
al caminar?
I.
II.
III.
a)
b)
c)
d)
e)
el La fuerza normal que actúa sobre la persona.
La fuerza de roce estático que actúa sobre sus zapatos.
La fuerza de roce cinético que actúa sobre sus zapatos
Solo I
Solo II
Solo III
Solo II y III
I, II y III
5. Manuel, Nicolás y Gonzalo discuten acerca de la deformación producida por una fuerza
ĂƉůŝĐĂĚĂƐŽďƌĞƵŶƌĞƐŽƌƚĞ͘DĂŶƵĞůĚŝĐĞƋƵĞ͗͞hŶƌĞƐŽƌƚĞĚĞŵĞŶŽƌĐŽŶƐƚĂŶƚĞĚĞƌŝŐŝĚĞnj
siempre experimenta una mayor deformación que otro, de mayor constante de rigidez,
ďĂũŽůĂĂĐĐŝſŶĚĞƵŶĂŵŝƐŵĂĨƵĞƌnjĂ͘͟EŝĐŽůĄƐĂĨŝƌŵĂƋƵĞ͗͞dŽĚŽƐůŽƐƌĞƐŽƌƚĞƐĚĞĂĐĞƌŽ
ƚŝĞŶĞŶůĂŵŝƐŵĂĐŽŶƐƚĂŶƚĞĚĞƌŝŐŝĚĞnj͟LJ'ŽŶnjĂůŽƉůĂŶƚĞĂƋƵĞ͗͞ŵĂLJŽƌĨƵĞƌnjĂĂƉůŝĐĂĚĂ͕
mayor es la deformación que experiŵĞŶƚĂƵŶƌĞƐŽƌƚĞ͎͘͟YƵŝĠŶ;ĞƐͿĞƐƚĄ;ŶͿĞŶůŽĐŽƌƌĞĐƚŽ͍
I.
II.
III.
a)
b)
c)
d)
e)
Manuel
Nicolás
Gonzalo
Solo I
Solo I y II
Solo I y III
Solo II y III
I, II y III
6. Sobre un resorte de constante de rigidez K se aplica una fuerza de magnitud F,
produciéndose una deformación X. Si se aumenta la magnitud de la fuerza al doble,
entonces, es correcto afirmar que la deformación del resorte
a) Se reduce a la cuarta parte
b) Se reduce a la mitad
c) Se mantiene igual
d) Se cuadriplica
e) Se duplica
7. >ĂůĞLJĚĞ,ŽŽŬĞƐĞƉƵĞĚĞĞdžƉƌĞƐĂƌĐŽŵŽ&сവŬdž͕ĂƋƵş&es la fuerza elástica, x es la
deformación experimentada por el resorte, mientras que k corresponde a la constante de
rigidez de dicho cuerpo. Al respecto, es correcto afirmar que la fuerza elástica
I.
II.
III.
a)
b)
c)
d)
e)
Disminuye a la mitad, si la constante de rigidez disminuye a la mitad
Aumenta el doble, si la deformación del resorte aumenta al doble
Es nula, si el resorte no experimenta deformación
Solo I
Solo II
Solo III
Solo II y III
I, II y III
8. Un bloque de 100 [kg], que se encuentra sobre una superficie horizontal, es empujado con
una fuerza de 80 [N] paralela a la superficie. Si el bloque permanece en reposo y el
coeficiente de roce estático entre el bloque y la superficie es 0,12, ¿cuál es el módulo de la
fuerza de roce que actúa sobre el cuerpo?
a)
b)
c)
d)
e)
0N
40 N
60 N
80 N
120 N
9. Un cuerpo de masa M (cuya masa puede hacerse variar a voluntad) se desliza sobre una
ƐƵƉĞƌĨŝĐŝĞŚŽƌŝnjŽŶƚĂůƌƵŐŽƐĂ͘ůĐŽĞĨŝĐŝĞŶƚĞĚĞƌŽĐĞĞŶƚƌĞůĂƐƐƵƉĞƌĨŝĐŝĞƐĞŶĐŽŶƚĂĐƚŽĞƐʅLJ
la fuerza de roce que actúa sobre el cuerpo es fr. Si ahora el objeto se hace deslizar sobre
una superficie diferente, disminuyendo el coeficiente de roce a la cuarta parte, para
mantener el mismo valor de la fuerza de roce anterior se debe
a)
b)
c)
d)
e)
Disminuir la masa del cuerpo a M/4
Disminuir la masa del cuerpo a M/2
Aumentar la masa del cuerpo a 2M
Aumentar la masa del cuerpo a 4M
Aumentar la masa del cuerpo a 8M
10. Se quiere empujar un objeto de 500 [kg] de modo que se mueva con velocidad constante
sobre una superficie horizontal. Si el coeficiente de roce cinético entre la superficie y el
cuerpo es 0,3, ¿cuál debe ser el módulo de la fuerza paralela a la superficie que se debe
ejercer sobre él?
a)
b)
c)
d)
e)
50 N
100 N
150 N
1000 N
1500 N
11. Si la ley de Hooke señala que el alargamiento unitario que experimenta un material
elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo. Entonces, si un
resorte se estira L cuando se cuelga de él una masa 2m, ¿cuánto se estirará si se cuelga un
cuerpo de masa 3m?
a) 3L
b) 2L
c) 3L/2
d) 2L/3
e) L/3
12. Un resorte, cuya constante de elasticidad es de magnitud 25 Nm, está en equilibrio. Al
colgar de él una masa de 500 g, ¿cuál será la magnitud del estiramiento?
a) 20,0 m
b) 10,0 m
c) 2,0 m
d) 1,0 m
e) 0,2 m
13. Para un resorte el gráfico que mejor representa la relación entre la fuerza ejercida (F) y la
deformación que sufre (x) es
14. Si se quiere demostrar que la fuerza ejercida sobre un resorte es directamente
proporcional a la deformación que este sufre. ¿Cuál de los siguientes experimentos sería el
más adecuado para lograr el objetivo antes mencionado?
a) Sobre distintos resortes, de igual longitud inicial, ejercer la misma fuerza (conocida) y
registrar la longitud final del resorte.
b) Sobre un mismo resorte ejercer distintas fuerzas (conocidas) y registrar en cada caso
la longitud inicial y final del resorte.
c) Sobre resortes de igual material y de distintas longitudes iniciales ejercer la misma
fuerza (conocida) y registrar la deformación del resorte.
d) Sobre distintos resortes, de igual longitud inicial, ejercer distintas fuerzas (conocidas) y
registrar la deformación.
e) Sobre distintos resortes registrar la fuerza ejercida hasta que alcancen la misma
deformación.
15. Sobre un cuerpo de 10 kg de masa, que se encuentra sobre el piso horizontal, se ejerce
una fuerza, paralela al piso, de magnitud 30 N, y el cuerpo adquiere una aceleración de
magnitud 2 m/݉ଶ . De acuerdo con la información otorgada es correcto afirmar que el
coeficiente de roce cinético del piso es de magnitud
a) 0,1
b) 0,2
c) 0,3
d) 0,3
e) 0,5
16. Sobre un resorte que se encuentra unido por uno de sus extremos al techo de una sala, se
cuelga una caja de masa 5 [kg] logrando que el resorte se estire 0,04 [m].
¿Cuál de las siguientes alternativas es incorrecta respecto a la situación descrita?
a) La fuerza elástica y el peso del objeto son un par de acción y reacción.
b) Si se conoce la magnitud de la aceleración de gravedad se puede obtener la constante
de elasticidad del resorte.
c) La fuerza elástica se ejerce en sentido opuesto al estiramiento del resorte.
d) El estiramiento es directamente proporcional a la fuerza que se ejerce sobre él.
e) Si colgara una masa de 10 kg el resorte se estiraría 0,08 m.
17. Sobre una caja que se desliza con velocidad constante, en una superficie plana y
horizontal, además de las fuerzas peso y normal actúan la fuerza de roce y una fuerza F
paralela a la superficie. En el instante t1 la superficie cambia de rugosidad, pero la caja
continúa con la misma velocidad constante. Con esta información, ¿cuál de los siguientes
gráficos de la magnitud de la fuerza F en función del tiempo es compatible con la situación
descrita?
18. Un cuerpo, cuyo peso tiene magnitud P, se encuentra en reposo sobre una superficie
horizontal mientras sobre él actúa una fuerza de roce de magnitud Fr ¿Cuál de las
siguientes afirmaciones es correcta en relación a las fuerzas que actúan sobre el cuerpo?
a) La magnitud de la fuerza normal actuando sobre el cuerpo es menor que la de Fr.
b) La situación descrita representa el caso en que Fr toma su mayor valor.
c) Sobre el cuerpo actúa al menos una fuerza en sentido contrario a Fr.
d) La magnitud de la fuerza neta sobre el cuerpo es mayor que la de Fr.
e) El cuerpo va a adquirir una aceleración en sentido contrario a Fr.
19. En el sistema de la figura, entre el bloque P de 10 kg y la mesa existe un roce cinético de
coeficiente igual a 0,4. Considere que la polea no experimenta roce, que el hilo es
inextensible y que la magnitud de la aceleración de gravedad es 10 m/‫ ݏ‬ଶ
Si el bloque P desliza con rapidez constante, ¿cuál es la masa del bloque Q?
a) 4,0 kg
b) 10,0 kg
c) 10,4 kg
d) 25,0 kg
e) 40,0 kg
20. Un resorte que cumple la ley de Hooke, se cuelga y se le aplica una fuerza vertical hacia
abajo. Entonces, en esta situación, es correcto afirmar que
a) la constante elástica del resorte varía linealmente con el estiramiento.
b) la constante elástica del resorte depende de la fuerza que se le aplique.
c) el estiramiento del resorte es directamente proporcional a la fuerza que se le aplique.
d) el estiramiento del resorte es inversamente proporcional a la fuerza que se le aplique.
e) el estiramiento del resorte no depende de la fuerza que se le aplique.
21. A un objeto, ubicado sobre una superficie horizontal rugosa, se le aplica una fuerza de
magnitud F en diferentes ocasiones, permaneciendo en reposo en todas ellas. ¿Cuál de las
opciones representa la ocasión en que la fuerza de roce tiene la mayor magnitud?
22. La ley de Hooke se puede expresar como F = ʹkx. ¿Qué representa el signo menos?
a) Que la fuerza elástica es negativa.
b) Que la elongación del resorte es negativa.
c) Que la constante elástica del resorte es negativa.
d) Que el sentido de la fuerza elástica es opuesto al sentido en que se deforma el resorte.
e) Que la fuerza elástica tiene sentido opuesto al sentido de la aceleración de gravedad.
23. Cuando un cuerpo se desliza por un plano inclinado sin roce, es correcto afirmar que se
mantiene constante
a) su aceleración.
b) su velocidad.
c) su rapidez.
d) su desplazamiento por unidad de tiempo.
e) la distancia recorrida por este en cada unidad de tiempo.
24. Manuel, Nicolás y Gonzalo discuten acerca de la fuerza elástica que actúa sobre los
ƌĞƐŽƌƚĞƐ͘DĂŶƵĞůĚŝĐĞƋƵĞ͗͞^ŝĞŵƉƌĞƵŶƌĞƐŽƌƚĞĐŽŶŵĞŶŽƌĐŽŶƐƚĂŶƚĞĚĞƌŝŐŝĚĞnjƐƵĨƌĞ
mayor deformación que uno con mayor constante de rigidez, para la acción de una misma
ĨƵĞƌnjĂ͘͟EŝĐŽůĄƐĚŝĐĞƋƵĞ͗͞>ĂĐŽŶƐƚĂŶƚĞĚĞƌŝŐŝĚĞnj de los resortes de acero siempre es la
ŵŝƐŵĂ͟LJ'ŽŶnjĂůŽƉůĂŶƚĞĂƋƵĞ͗͞WĂƌĂƵŶĂŵĂLJŽƌĨƵĞƌnjĂĂƉůŝĐĂĚĂ͕ŵĂLJŽƌĞƐůĂĚĞĨŽƌŵĂĐŝſŶ
ƋƵĞĞdžƉĞƌŝŵĞŶƚĂƵŶƌĞƐŽƌƚĞ͎͘͟YƵŝĠŶ;ĞƐͿƚŝĞŶĞ;ŶͿƌĂnjſŶ͍
I.
Manuel
II.
Nicolás
III.
Gonzalo
a)
b)
c)
d)
e)
Solo I
Solo I y II
Solo I y III
Solo II y III
I, II y III
25. Al hablar de la fuerza que tiene un sentido opuesto a la fuerza que produce una
deformación sobre un resorte hablamos de:
a) Fuerza de peso
b) Fuerza de roce
c) Fuerza de restauración
d) Fuerza de gravedad
e) Fuerza elástica
26. Un dinamómetro indica que el peso de un cuerpo es de 10 N. ¿Cuál de los siguientes
valores corresponde a la elongación del resorte, si su constante de elasticidad es 100
N/m?
a) 1 cm
b) 1 m
c) 10 m
d) 10 cm
e) 100 cm
27. ¿Cuál de las siguientes unidades de medida, no podría corresponder a la constante elástica
de un resorte?
a) N/cm
b) kg/‫ ݏ‬ଶ
c) kg/݉݅݊ଶ
d) N/‫ ݏ‬ଶ
e) g/݉݅݊ଶ
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43. Si un resorte se estira 10 [cm] cuando se cuelga de él un cuerpo de 500 [g], el valor de su
constante de rigidez es
a) 5 N/m
b) 10 N/m
c) 15 N/m
d) 25 N/m
e) 50 N/m
44. La siguiente figura muestra un bloque de 700 [N] de peso que descansa sobre una
superficie horizontal rugosa. El cuerpo se encuentra unido a una cuerda de masa
despreciable sobre la que se ejerce una fuerza F, paralela a la superficie, encontrándose el
conjunto en reposo.
Si el coeficiente de roce estático entre el bloque y la superficie es 0,25, ¿cuál debe ser el
valor de la fuerza F para que el sistema esté a punto de moverse?
a) 1,75 N
b) 17,5 N
c) 175,0 N
d) 1750,0 N
e) 17500,0 N
45.
Considerando un coeficiente de roce de 0,5 entre las superficies en contacto, y el sistema
de referencia dado en la figura, ¿cuál es el módulo de la aceleración y el tipo de
movimiento que experimenta el cuerpo, si la fuerza F aplicada es de 55 [N]?
A) -0,5 ݉Ȁ‫ ݏ‬ଶ , MRUA
B) -0,5 ݉Ȁ‫ ݏ‬ଶ , MRUR
C) 0,5 ݉Ȁ‫ ݏ‬ଶ , MRUA
D) 0,5 ݉Ȁ‫ ݏ‬ଶ , MRU
E) 0,5 ݉Ȁ‫ ݏ‬ଶ , MRUR
46.
47. Una caja de masa m se desliza acelerando sobre una superficie horizontal, debido a la
acción de una fuerza de módulo F, paralela a la superficie. Si g es la magnitud de la
ĂĐĞůĞƌĂĐŝſŶĚĞŐƌĂǀĞĚĂĚLJĞůĐŽĞĨŝĐŝĞŶƚĞĚĞƌŽĐĞĐŝŶĠƚŝĐŽĞŶƚƌĞůĂƐƵƉĞƌĨŝĐŝĞLJůĂĐĂũĂĞƐʅ͕
͎ĐƵĄůĞƐĞůŵſĚƵůŽĚĞůĂĂĐĞůĞƌĂĐŝſŶĚĞůĂĐĂũĂ͕ĞŶĨƵŶĐŝſŶĚĞŵ͕&͕ŐLJʅ͍
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
Enunciado para las preguntas 55 y 56:
55.
56.
Enunciado para las preguntas 57 y 58:
57.
58.
59.
60.
61. Un carro de 6 kg se mueve a una velocidad de 25 m/s, luego entra a una superficie rugosa
y al cabo de 8 segundos su velocidad disminuye a 5 m/s, el módulo de la aceleración en su
unidad del sistema internacional es:
a) 2,5
b) 5
c) 10
d) 15
e) 20
62. Un móvil se mueve con velocidad constante y en línea recta por camino rugoso, para que
esto ocurra, el módulo de la fuerza aplicada sobre el móvil debe ser
a) Cero
b) Menor al roce
c) Igual al roce
d) Mayor al roce
e) Mayor o menor que el roce dependiendo de la masa del móvil
63. Sobre un cuerpo A de 3 kg se aplica una fuerza de 30 N y comienza a moverse sobre una
superficie rugosa. Si la fuerza de roce que se genera entre el cuerpo y la superficie es de 15
N, el valor de la aceleración en su unidad del sistema internacional es:
a) 3
b) 5
c) 8
d) 15
e) 30
64.
65.
66.
67.
68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.
75.
76, 77, 78 y 79
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88. ͞l alargamiento de un muelle es directamente proporcional al módulo de la fuerza que se
le aplique, siempre y cuando no se deforme permanentemente dicho muelle, esto dicho
por la fórmula F = -kx ͞ůƐŝŐƵŝĞŶƚĞĞŶƵŶĐŝĂĚŽĐŽƌƌĞƐƉŽŶĚĞĂ͗
a) Ley
b) Teoría
c) Hipótesis
d) Inferencia
e) Idea
89. Si aplicamos a un muelle una fuerza de 140 N, este alcanza una longitud de 15 cm. Si por el
contrario aplicamos una fuerza de 20 N, su longitud pasa a ser de 10 cm. ¿Cuál será su
constante elástica?
a) 2400 N/m
b) 24 N/m
c) 240 N/m
d) 2,4 N/m
e) 224 N/m
90. Respecto a la pregunta 89 calcula el largo del muelle en reposo
a) 0,91 m
b) 0,091 m
c) 91 m
d) 910 m
e) 9,1 m
91. Si decimos que la constante elástica de un muelle vale k = 5 N/m, significa que:
a) La deformación que se produce en el muelle es de 5 N.
b) Cada 5 N de fuerza que se ejercen, el muelle se deforma 1 m.
c) Cada 5 N de fuerza que se ejercen, el muelle se deforma 5 m.
d) Cada 1 N de fuerza que se ejerce, el muelle se deforma 5 m.
92. Si al aplicar a un muelle una fuerza de 30 N provocamos que se alargue 20 cm, calcular la
fuerza que habrá que aplicarle para que se alargue 45 cm
a) 675
b) 675,5
c) 6,75
d) 67,5
e) 65,7
93. Respecto al enunciado 92, ¿Cuánto se alargará al aplicar una fuerza de 90 N?
a) 60 cm
b) 6 cm
c) 0,6 cm
d) 0,06 cm
e) 6,6 cm
94. Determina el módulo de la fuerza de rozamiento de un cuerpo de 20 kg de masa que se
encuentra sobre una superficie horizontal con un coeficiente de rozamiento de 0.20
estando en reposo
a) 4 N
b) 40 N
c) 400 N
d) 0 N
e) 20 N
95. Respecto al enunciado 94 determina la fuerza de roce si el objeto ahora está en
movimiento
a) 39,2 N
b) 392 N
c) 3,92 N
d) 33,2 N
e) 239 N
96. Supón que tienes que mover una silla de madera sobre el piso de madera de tu casa. La
masa de la silla es de 3 Kg kg en la Tierra, determina la fuerza necesaria para sacarla del
reposo
a) 11,76 N
b) 1,76 N
c) 0 N
d) 7 N
e) 6 N
97.
98.
99. ¿Qué fuerza detiene a un objeto cuando este está en movimiento?
a) Roce estático
b) Roce cinético
c) Normal
d) Gravedad
e) Elástica
100.¿Qué indica el límite elástico?
a) Tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones
permanentes.
b) La cantidad de material necesaria para que un cuerpo sea elástico
c) La Cantidad de energía necesaria para romper un elástico
d) La tensión que se le debe ejercer a un cuerpo para se vuelva un cuerpo elástico