ExamenOlimp07

IMPORTANTE: Anota tu número de referencia ______________
Sección 1: Preguntas de opción múltiple
Instrucciones: subraya claramente la respuesta correcta:
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::.
Pregunta 1
Se lanza un objeto directamente al aire desde el suelo con una velocidad vertical inicial de 30 m/s. En 3 s el objeto
alcanza el punto más alto aproximadamente a 45 m sobre el nivel del suelo; después cae al suelo en 3 segundos
más, chocando contra él a una velocidad de 30 m/s.
a) La rapidez promedio del objeto durante el intervalo de 6 segundos está muy cerca de
A) O m/s B) 5 m/s C) 15 m/s D) 30 m/s
b) La magnitud de la velocidad promedio durante el intervalo de 6 segundos está muy cerca de
A) O m/s.
B) 5 m/s.
C) 15 m/s D) 30 m/s.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 2
Se lanza un objeto verticalmente hacia el aire con una velocidad inicial de 8 m/ s. Usando la convención de signos,
arriba es positivo. ¿Cómo variará durante su vuelo el componente vertical de la aceleración ay del objeto (después
de dejar la mano)?
A) En la subida ay > O, en la bajada ay > O.
B) En la subida ay < O, en la bajada ay > O.
C) En la subida ay > O, en la bajada ay < O.
D) En la subida ay < O, en la bajada ay < O.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 3
Un juguete pequeño tiene el aspecto de un tubo y dispara una canica por los extremos. Se deja caer desde un árbol
y dispara a la mitad del camino al suelo. Una canica se dirige hacia arriba y la otra al suelo. Considere el
componente vertical de la aceleración ay de las canicas, inmediatamente después que salen del juguete ignorando
la fricción del aire.
A) La canica que se desplaza hacia arriba tiene ay < -9.8 m/s2.
B) La canica que se desplaza hacia arriba tiene ay = -9.8 m/s2.
C) La canica que se desplaza hacia arriba tiene ay > -9.8 m/s2.
D) La canica que se desplaza hacia abajo tiene ay > -9.8 m/s2.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 4
Una nave interestelar, lejos de la influencia de estrellas y planetas, se desplaza con alta velocidad bajo la influencia
de cohetes de fusión cuando los motores se descomponen y se detienen. La nave
A) se detendrá inmediatamente, arrojando a sus ocupantes a la parte delantera.
B) comenzará a disminuir su velocidad, llegando finalmente al reposo en la fría soledad del espacio.
C) seguirá moviéndose a velocidad constante durante algún tiempo, pero luego comenzará a reducirla.
D) seguirá moviéndose indefinidamente con la misma rapidez.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 5
Un niño pequeño juega con un balón en una superficie uniforme. Le da un empujón para hacerla rodar, y luego el
balón rueda una corta distancia antes de detenerse. El balón disminuye su velocidad y se detiene porque
A) el niño deja de empujarlo.
B) la rapidez es proporcional a la fuerza.
C) debe haber alguna fuerza sobre ella que se oponga a la dirección del movimiento.
D) la fuerza neta sobre ella era cero, por lo cual quiso permanecer estacionaria.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 6
Un estudiante sujeta una regla a un bloque de madera situado en posición horizontal, como se advierte en la figura
3-20a. La superficie ejerce gran fuerza de fricción sobre el bloque. Se clava un anillo en la marca de 0 in. El
estudiante estira la banda de goma en la marca de 5 in; luego la estira más y, cuando llega a la marca de 8 in, el
bloque de madera empieza moverse (Fig. 3-20b). Antes que el bloque comience a moverse, la fuerza neta en él
cuando estiramos la banda de goma 7 in es
A) mayor que
B) igual que
C) menor que
D) sin relación con
la fuerza neta sobre el bloque cuando la banda se estiró 6 in.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::.::
Pregunta 7
En la pregunta de opción múltiple anterior el estudiante tira de la banda de goma hasta que se encuentra en la
marca de 9 in. El bloque de madera se desliza cada vez más rápidamente con aceleración constante; y al
desplazarse el bloque, el estudiante mueve la mano de modo que siempre estira hasta la marca de 9 in. Cuando se
estira la banda 9 in, la fuerza neta sobre el bloque es
A) mayor que,
B) igual que
C) menos que
D) sin relación con
la fuerza neta en el bloque cuando estiramos 7 in la banda de goma.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 8
Un objeto se mueve al Norte con rapidez creciente. De esta escueta información deducimos
A) que sobre el objeto opera una sola fuerza que se dirige al Norte.
B) que sobre el objeto opera una fuerza neta que se dirige al Norte.
C) que varias fuerzas operan sobre el objeto, pero que la más grande debe dirigirse al Norte.
D) nada sobre las fuerzas que operan sobre el objeto.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 9
Un objeto puede moverse libremente en una mesa, salvo que haya una fuerza constante de fricción f que se oponga
a su movimiento cuando se desplaza. Si una fuerza de 10.0 N tira de él, la aceleración será 2.0 m/s 2. Si una fuerza
de 20.0 N lo hace, la aceleración será 6.0 m/s2.
a) ¿Cuál es la fuerza de fricción f ?
A) 1.0 N.
B) 3.33 N. C) 5.0 N. D) 10.0 N.
b) ¿Cuál es la masa del objeto?
A) 0.40 kg.
B) 2.5 kg. C) 3.33 kg. D) 5.0 kg.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 10
La cuerda a la izquierda en la figura 4-19 se rompe repentinamente. En el preciso instante en que eso ocurre, la
magnitud de la fuerza neta sobre el objeto es
A) 47.4 N.
B) 33.5 N. C) 13.9 D) 8.2 N.
E) O N.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 11
Se lanza un proyectil con la velocidad inicial vo en un ángulo φo con la horizontal. Desprecie la resistencia del aire. a)
¿En qué parte del movimiento es la fuerza neta sobre el proyectil igual a cero? b) ¿En qué parte del movimiento es
su aceleración iguala cero?
A) Antes que alcance su altura máxima.
B) En su punto más alto.
C) Después de alcanzar la altura máxima.
D) En ningún lugar de la trayectoria.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 12
Un proyectil disparado verticalmente de un cañón llega a una altura de 200 metros antes de regresar al suelo. Si e
mismo cañón lo disparara en un ángulo, el alcance máximo sería aproximadamente
A) 200 m. B) 400 m C) 800 m.
D) 1600 m.
(Suponga que la resistencia del aire es despreciable.)
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 13
Una báscula de resorte está sujeta a cuerdas en ambos extremos; las cuerdas cuelgan sobre poleas sin fricción y
están conectadas a pesas de 20 N como se ve en la figura 5-26. La lectura en la báscula se aproximará más a
A) O N B) 10 N C) 20 N D) 40 N
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::.:::::
Pregunta 14
¿Cuál de los siguientes enunciados es el más correcto?
A) La fuerza normal es lo mismo que el peso.
B) La fuerza normal es diferente del peso, pero siempre tiene la misma magnitud.
C) La fuerza normal es diferente del peso, pero los dos forman un par de acción-reacción, según la tercera ley de
Newton.
D) La fuerza normal es diferente del peso, pero los dos tienen la misma magnitud en ciertos casos.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 15
Una caja de madera está sobre una mesa. La fuerza normal en ella proveniente de la mesa es de 75 N. Una
segunda caja idéntica se coloca arriba de la primera. La fuerza normal que en la primera ejerce la mesa
A) disminuirá.
B) se mantendrá en 75 N.
C) aumentará a 150 N. D) aumentará a 300 N.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 16
Una mujer puede permanecer de pie con zapatos de carrera, o con tacones altos puntiagudos en una superficie
plana. Suponiendo que su masa total sea igual sin importar los zapatos que use, la fuerza normal que el suelo
ejerce sobre ellos es
A) mayor en caso de los zapatos de carrera por una superficie mayor de contacto con el suelo.
B) igual en ambos pares de zapatos.
C) mayor con los tacones puntiagudos por la menor superficie de contacto con el suelo.
D) exclusivamente dependiente de si está de pie con las rodillas dobladas.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::…
Pregunta 17
Una cuerda real cuelga del techo en un extremo. El otro se mece con libertad. Si la masa de la cuerda es de 100 g,
la tensión será
A) 0.98 N en todo lo largo de la cuerda.
B) 0.49 N en todo lo largo de la cuerda.
C) 0.98 N en la parte inferior de la cuerda, y variará linealmente hasta llegar a cero en la parte superior.
D) 0.98 N en la parte superior de la cuerda, y variará linealmente hasta llegar a cero en la parte inferior.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 18
Un bloque de 2.0 kg está en una superficie plana donde μs = 0.80 y μk = 0.60. Se le aplica una fuerza de 13.7 N
paralela a la superficie.
a) Si el bloque se hallaba inicialmente en reposo,
A) permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de aproximadamente 15.7 N.
B) permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de aproximadamente 13.7 N.
C) permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 11.8 N.
D) comenzará a deslizarse con una fuerza neta aproximada de 1.9 N.
b) Si el bloque se hallaba inicialmente en movimiento y si la fuerza aplicada de 13.7 N sigue la dirección del
movimiento,
A) acelerará bajo una fuerza neta aproximada de 1.9 N.
B) se desplazará con rapidez constante.
C) desacelerara con una fuerza neta de 1.9 N sobre él
D) desacelerará bajo una fuerza neta de 11.8 N.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 19
Un objeto de 2.0 kg. de masa, realiza un movimiento circular uniforme en una mesa horizontal sin fricción. El radio
del círculo es 0.75 m, y la fuerza centrípeta es de 10.0 N.
a) El trabajo efectuado por esta fuerza cuando el objeto lleva a cabo la mitad de una revolución completa es
A) O J.
B) 3.75 J.
C) 10.01.
D) 7.5 π J.
b) El trabajo hecho por esta fuerza cuando el objeto realiza una revolución completa es
A) O J.
B) 7.5 J.
C) 20.0 J.
D) 15 π J.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 20
Dos automóviles se hallan frente a un semáforo. Cuando se pone el siga, el de masa m arranca con una aceleración
a; el de masa 2m lo hace en la misma dirección con una aceleración a/2. ¿Cuál de los dos motores genera más
potencia?
A) El automóvil de masa m.
B) El automóvil de masa 2m.
C) La potencia es la misma en los dos automóviles.
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 21
Tres bloques se encuentran en la parte superior de una rampa inclinada. El bloque A se desliza por ella sin fricción;
el bloque B cae verticalmente sin fricción en el mismo instante.
a) ¿Cuál de los dos bloques llega primero al fondo?
A) Bloque A.
B) Bloque B.
C) Los dos llegan al mismo tiempo.
D) No se cuenta con suficiente información para contestar.
b) ¿Cuál de los dos bloques llega al fondo con la mayor rapidez?
A) Bloque A.
B) Bloque B.
C) Llegan con la misma rapidez.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 22
Un carrusel hace una revolución completa cada 6.28 s. ¿Cuál es la rapidez (en metros por segundo) de un caballo a
5 m del centro del carrusel?
(a) 0.8 m/s
(b) 1.0 m/s
(c) 1.26 m/s
(d) 5.0 m/s
(e) 31.4 m/s
(f) otro (especifique)
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 23
Imagine que se conoce, a partir de experimentos, que cuando un objeto se mueve desde el punto A hasta el punto
B, la energía potencial de su interacción gravitacional con la tierra aumenta en 24 J, y que cuando el objeto se
mueve desde el punto B hasta el punto C, la energía potencial de su sistema disminuye en 18 J. Si la separación de
referencia del sistema se define cuando el objeto esta en el punto C, ¿Cuál es el valor de la energía potencial del
sistema cuando el objeto está en el punto A?
(a) +6 J
(b) -6 J
(c) -52 J
(d) +52 J
(e) 0
(f) Otro especifique
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Pregunta 24
Una nave espacial con una masa de 24 000 kg viaja en línea recta con una rapidez constante de 320 km/s en el
espacio ¿Cuál es la magnitud de la fuerza de empuje neta que actúa sobre la nave espacial?
(a) 7.7 MN
(b) 7.7 GN
(c) 75 N
(d) 0.075 N
(e) 0
(f) Otra (especifique)
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Sección 2 Problemas
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Problema 1
Un automóvil que se mueve con aceleración constante cubre la distancia entre dos puntos que distan entre sí 58.0
m en 6.20 s. Su velocidad cuando pasa por el segundo punto es de 15.0 m/s. (a) ¿Cuál es la velocidad en el primer
punto? (b) ¿Cuál es su aceleración? (c) ¿A que distancia previa al primer punto estaba el automóvil en reposo?
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Problema 2
Desde una altura de 3 m se suelta una esfera de masa 1 kg. Simultáneamente desde el piso se lanza verticalmente
hacia arriba otra esfera igual a una velocidad de 15 m/s como se muestra en la figura. (Tome el valor de g = 10 m/s 2)
A) calcule el instante en que chocan ambas esferas.
B) Calcule la altura (respecto al piso) en la que chocan ambas esferas.
C) Calcule las velocidades de ambas esferas inmediatamente antes del choque.
D) Calcule la altura (respecto al piso) a la que se encuentra la esfera A en el instante en que la esfera B
regresa y toca el piso
:::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Problema 3
El bloque B de la figura 5-36 pesa 712 N. El coeficiente de fricción estática entre el y la mesa es 0.25. Determine el
peso máximo del bloque A con el cual el bloque B permanece en reposo.
::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::
Problema 4
Se lanza horizontalmente un dardo hacia el centro del blanco, punto P en la tabla, con una rapidez inicial de 10 m/s.
0.19 s mas tarde da en el punto Q en el borde, verticalmente debajo de P (véase Fig. 4-35) a) Cual es la distancia
PQ? ¿A que distancia de la tabla se encontraba el jugador?