examen23-7

Nombre:
C.I.:
Examen Física General I (Biociencias – Geociencias)
23/7/2004
1.
Se deja caer una piedra desde un precipicio a 10 m de altura. Al mismo tiempo se lanza otra piedra desde el suelo
hacia arriba a una velocidad de 15 m/s. ¿En qué instante se encuentran a la misma altura?
a) 0,67 s
b) 0,96 s
c) 1,43 s
d) 1,50 s
e) 2,08 s
2.
Hallar el trabajo que hay que realizar para aumentar la velocidad con que se mueve un cuerpo de m = 1,50 kg
desde 2,00 m/s hasta 6,00 m/s en un recorrido horizontal de 10 m, si sobre todo el camino actúa una fuerza de rozamiento
de 1,96 N.
a) 35,6 J
b) 51,0 J
c) 43,6 J
d) 29,2 J
e) 63,5 J
3.
Un hombre de 75 kg flota en una piscina (la densidad del agua es de aproximadamente 1000 kg/m 3) con casi todo
el cuerpo por debajo de la superficie. Su volumen es aproximadamente de:
a) 0,04 m3
b) 1 m3
c) 75 m3
d) 0,075 m3
e) 13 m3
4.
En el experimento de Torricelli se llena con mercurio un tubo (de aproximadamente 1 m de largo) y luego se
sumerge el extremo abierto en una cuba llena de mercurio. El tubo se coloca de forma vertical y la altura del
mercurio en el mismo se reduce un poco (quedando a unos 76 cm). ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es
correcta?
a) La columna de mercurio no desciende totalmente porque la presión atmosférica es menor que la
presión en el extremo superior de la columna de mercurio dentro del tubo.
b) Si el tubo fuera abierto en el extremo superior, la columna de mercurio no descendería y
permanecería con 1 m de altura.
c) El mercurio al ser más denso que el agua tiene la capacidad de sostenerse a 76 cm de altura
mientras que una columna de agua dentro del tubo descendería totalmente.
d) El mercurio al ser más denso que el agua permite hacer el experimento con un tubo más largo que si se utilizara
agua y por tanto apreciar mejor las diferencias de altura.
e) El mercurio al ser más denso que el agua permite hacer el experimento con un tubo más corto que si se utilizara
agua.
5.
Un cilindro lleno de gas ideal se encuentra inicialmente a una
temperatura Tini. Luego de someterse al proceso indicado en la figura,
la temperatura Tfin será:
a)
b)
c)
d)
e)
Tfin=Tini
Tfin=2Tini
Tfin=Tini/2
Tfin=3Tini
Tfin=Tini/3
6.
Se cree que Europa, una de las 16 lunas de Júpiter, tiene una superficie cubierta de materiales congelados (hielo).
Supóngase que un habitante de Europa arroja horizontalmente una pequeña roca congelada de 300 g de masa a una
velocidad de 10 m/s y su cuerpo retrocede a una velocidad de 7,5 cm/s (se considera que el rozamiento es despreciable). Si
la masa de Europa es de 7,35 ×10 ²² kg y tiene un diámetro de 3130 km, entonces el peso del habitante (la fuerza con que
Europa lo atrae) es:
a)
b)
c)
d)
e)
40 kg
20 N
80 N
1,3 ×10¹² N
0,8 N
7.
El siguiente texto fue extraído de la obra ¡Bernabé! ¡Bernabé! del autor uruguayo Tomás de Mattos:
“Los indios tenían todo calculado. Sabían que no serían alcanzados por los perros, si partían con cincuenta metros de
ventaja. Siempre había un parroquiano que se tentaba con la posibilidad de que un resbalón o un tropezón pusiese uno de
los indios a disposición de la perrada [Unos perrazos torturados que se pasaban el día gimiendo, tensando al máximo sus
no demasiado cortas cadenas.] Sepé exigía siempre que se le entregase el porrón por anticipado. Recibido el precio, se
sentaba acuclillado encima de un barril y los demás indios, incluido Melgarejo, se apostaban sin decir palabra en el lugar
prefijado. Christy disparaba su pistola y, en el mismo instante, algunos de sus empleados soltaban y azuzaban a los perros.
Había setecientos cincuenta metros a la falda del cerro y, por lo tanto, al refugio de los primeros árboles. Al minuto y
medio, el desenlace siempre era el mismo: en el transcurso de la enloquecida carrera, los perros iban descontando en grado
progresivamente alarmante la distancia inicial pero, en los últimos instantes, cuando saltaban hacia los talones de los
fugitivos más retrasados, éstos se remontaban y perdían por los aires, y sus garras tenían que conformarse con arañar
vanamente la corteza de un coronilla.”
a)
Realice un esquema de la situación planteada en donde aparezcan las distancias y los puntos de referencia más
importantes.
b) Estime la velocidad media desarrollada por los indios y por los perros.
c) ¿Qué argumentos propondría ud. para defender la veracidad o la falsedad de esta historia?
En esta parte se evaluará la calidad de los argumentos expuestos, pudiendo estos estar basados, además de en la
física general, en conocimientos de otras disciplinas, o incluso en el sentido común.
Información adicional: Para los seres humanos la mejor marca a nivel mundial en carreras de 800 metros es de
aproximadamente 1 minuto 41 segundos. En las carreras de 100 m los velocistas olímpicos alcanzan velocidades
instantáneas de 11 m/s. Los perros más veloces del mundo (los galgos de carrera) alcanzan velocidades de hasta 16 m/s.
Los guepardos son los animales corredores más rápidos que existen en la actualidad siendo su máxima velocidad
registrada de 29 m/s.
Nombre:
C.I.:
8.
Una “piedra de amolar” consiste en un motor eléctrico en cuyo eje se coloca un disco de piedra para desgaste. El
disco puede considerarse homogéneo, de densidad disco, radio Rdisco y espesor edisco. Luego del arranque la piedra gira a
una velocidad angular wrégimen constante de 850 rpm y el motor entrega una potencia de ¾ HP (a efecto de que el
rozamiento con el eje no detenga al disco).
a)
b)
c)
d)
e)
Datos:
Calcular la energía cinética del disco.
Calcular la potencia de las fuerzas de rozamiento sobre el eje (Se asume que estas fuerzas de rozamiento son
las únicas fuerzas disipativas del sistema).
Calcular el tiempo que demora en frenar la piedra luego de apagarse el motor
¿Cuánta energía desperdicia el usuario al dejar encendida su maquina durante una hora?
Se observa que la temperatura en el eje aumenta luego de encenderlo. ¿Cómo justificaría este fenómeno?
 disco  6000kg / m 3
Rdisco  20 cm
edisco  2 cm
1HP  745.7W
1rpm  2 / 60 rad / s
1
I G  MR 2
2
Mom entode inercia del disco respecto al centro de m asa
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