1erparcial2006

Nombre:
C.I.:
Primer Parcial
Física General I (Biociencias – Geociencias)
28/5/2005
Datos: g=9,8 m/s2;
G=6,67 x 10-11 N.m2/kg2
1.
Un bloque de masa m1 desliza sobre una superficie horizontal lisa con una velocidad de 12 cm/s y efectúa un
choque con otro bloque de masa m2 que se encuentra en reposo. Después del choque, ambos bloques se mueven en la
misma dirección de movimiento del primer bloque, con velocidades de 4 cm/s y 16 cm/s respectivamente. Calcular la
relación existente entre las masas m1 y m2. (Nota: En este choque no existe ningún mecanismo que permita un
aumento de la energía mecánica del sistema)
a) m1 = m2
b) m1 = m2/4
c) m1 = 4 m2
d) m1 = 2m2
e) m1 = m2/2
2.
Un hombre bala es víctima de un complot y descubre, un segundo antes de despegar, que alguien agregó una
gran cantidad de pólvora a su cañón, la suficiente como para salir el doble de rápido que lo normal. La piscina donde
el hombre debería caer se encuentra a cincuenta metros del cañón. Considerando que su única chance consiste en
aumentar el ángulo que forma el cañón con el piso, y que el ángulo usual es de cuarenta y cinco grados, ¿A qué
ángulo debe posicionar al cañón para salvar su vida?
a) 53°
b) 70°
c) 76°
d) 83°
e) 89°
3.
Un gato de tres mil gramos de masa sufre un accidente y cae por la ventana de un edificio, en un infructuoso
intento de dar caza a un astuto ratón. Su caída se ve interrumpida, afortunadamente, por el toldo de una tienda. Si
modelamos al toldo como si fuera un resorte cuya deformación máxima es de 120 cm y que en su longitud natural (sin
deformación) se encuentra a 6 metros por debajo de la ventana ¿cuál debe ser la constante del resorte para que el gato
pueda volver a entrar por la ventana y continuar con la cacería?
a) 140 N/m
b) 245 N/m
c) 12 N/m
d) 11 N/m
e) 294 N/m
4.
¡Podemos calcular la masa de un planeta poniendo un satélite a girar alrededor del mismo y midiendo el
tiempo que demora en completar una vuelta! Si a estos efectos colocamos un satélite con un radio orbital de 4x10 7 km
y contamos 122 días para que regrese a su posición inicial, entonces la masa de este planeta ha de ser:
a) 5,7 x 1035 kg
b) 3,4 x 1029 kg
c) 8,6 x 1027 kg
d) 8,5 x 1018 kg
e) 2,2 x 1017 kg
5.
Existen tres constantes universales fundamentales para la física. Estas son: la constante de Planck h =6,626 x
10-34 J.s , la constante de gravitación G (que vimos en el curso) y la velocidad de la luz, que se representa con la letra
c. Mediante el análisis dimensional, determine qué combinación de estas constantes representa una longitud (conocida
como longitud de Planck).
a)
hG
c5
b)
hc
G
c)
hGc
d)
hG
c3
e)
G
hc
6.
Una polea de 30 cm de diámetro, puede girar en torno a un eje horizontal y sin fricción por su centro.
Una masa M = 20 Kg está suspendida de la polea según la figura por un hilo fijo a la polea.
Del lado opuesto se fija a la polea una barra de 1,2 m de longitud quedando la misma horizontal cuando el sistema se
encuentra en equilibrio. Posteriormente en el extremo libre de la barra se coloca una masa de 2,2 kg. ¿Qué ángulo
formará la barra con la horizontal una vez recobrado el equilibrio?
a) 60 º
b) 55º
c) Es necesario conocer la masa de la barra
d) 0º
e) 30 º
7.
Un tenista golpea una pelota de tenis con una raqueta y modifica la dirección de su velocidad pero no el
módulo de la misma. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones físicas no es correcta en esa situación?
a) La fuerza que la pelota hace sobre la raqueta es igual en módulo a la que la raqueta hace sobre la pelota.
b) La variación en la cantidad de movimiento de la pelota es cero.
c) El impulso (fuerza integrada en el tiempo) ejercido sobre la pelota es igual a la variación de la cantidad de
movimiento de la pelota.
d) El trabajo neto realizado sobre la pelota es cero.
e) En el momento del impacto la fuerza media que actúa sobre la pelota es mayor que su peso.
8.
Cinco amigos desean determinar experimentalmente el módulo de la velocidad de las pelotas disparadas por
un rifle de juguete. Uno de ellos se coloca frente a un blanco con la boca del caño a una distancia Δx del mismo,
dispara y acierta. La boca del rifle está exactamente a la misma altura que el blanco, aunque el caño del rifle no está
necesariamente horizontal. Los otros miden con un cronómetro el tiempo Δt transcurrido entre el disparo y el impacto
de la pelota en el blanco. Sin embargo, todos discrepan en la forma de usar la información experimental para calcular
el módulo de la velocidad. Si cada amigo propuso una de las siguientes opciones, ¿cuál de ellos da una respuesta más
exacta si despreciamos el rozamiento con el aire?
a) Δx/Δt
b) Δx/Δt + ½gΔt
c) Δx/Δt - ½gΔt
d) (Δx2/Δt2 + 2gΔx)½
e) (Δx2/Δt2 + ¼g2Δt2)½
El plano de la figura tiene una inclinación α = 30 º y una altura H = 6 m. Su superficie carece de fricción en
la primera mitad y presenta un coeficiente de rozamiento cinético μ en la segunda mitad.
Una partícula asciende por el plano con velocidad inicial vo = 13 m/s. Una vez que abandona el mismo golpea el suelo
a una distancia D = 4 m de la rampa.
μ
El coeficiente de rozamiento cinético vale:
a) 0,15
H
vo
b) 0,38
c) 0,18
d) 0,09
e) Es necesario conocer la masa de la partícula.
D
9.
10.
Imagine dos astronautas unidos por una cuerda que se encuentran muy lejos de cualquier otro cuerpo celeste
de modo que podemos considerar al sistema como aislado (no actúan fuerzas externas). Los astronautas pueden
acercarse uno a otro tirando de la cuerda y pueden alejarse empujándose uno al otro. ¿Cuál de las siguientes
afirmaciones es correcta si consideramos al sistema completo integrado por los dos astronautas y la cuerda?
a) Se conserva la energía mecánica, la cantidad de movimiento y el momento angular.
b) Se conserva el momento angular y la cantidad de movimiento pero no se conserva la energía mecánica.
c) Se conserva la energía mecánica pero no se conserva el momento angular ni la cantidad de movimiento.
d) Se conserva la energía mecánica y el momento angular pero no se conserva la cantidad de movimiento
e) No se conserva la energía mecánica ni el momento angular ni la cantidad de movimiento.
Nota: (Todas las afirmaciones son referidas al sistema completo formado por los dos astronautas y la cuerda.)