5 Mg 5 2 Mg 2 Mg 5 3 Mg Ninguna de las anteriores (a) (b) (c) (d) (e)

Física Piegis
2 Período 2008
Profs: A. Brunel, G. Contreras, B. Cerecera
USM, Campus Santiago
CERTAMEN 3
AP. PATERNO
AP. MATERNO
NOMBRE
IMPORTANTE: sus respuestas CORRECTAS serán válidas si deja constancia de los cálculos o
desarrollos que las justifiquen.
Respuestas CORRECTAS que estén “oscuras” o en blanco recibirán –5 puntos. Respuestas omitidas: 1
punto cada una. Respuestas INCORRECTAS 0 puntos cada una. Respuestas CORRECTAS bien
justificadas, 7 puntos cada una. Dispone de 120 minutos para responder. SIN CONSULTAS.
1. Una barra homogénea de masa M y largo L está pivotada en su
cuerda
extremo por un pasador P sin roce, tal como indica la figura. La
g
barra se mantiene en equilibrio gracias a una cuerda que la
sostiene. Entonces, la tensión en la cuerda tiene una magnitud
37°
P
de:
Mg
5
5Mg
(b)
2
Mg
(c)
2
5Mg
(d)
3
(a)
L/3
(e) Ninguna de las anteriores.
2. La barra homogénea de la figura se encuentra en equilibrio apoyada sobre una caja rectangular
y sobre un piso rugoso. Entonces, el vector de fuerza neta que
actúa sobre la barra, está mejor representado por:
G
g
O
30º
Ninguna de
las anteriores
(a)
(b)
(c)
(d)
1
(e)
A
p
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3. El tronco homogéneo tiene masa M y largo L, se encuentra en equilibrio como muestra la
figura. Entonces, la razón entre las magnitudes de las tensiones en ambas cuerdas
2
1
(a)
(b)
3
(c) 1
(d)
1
2
(e) Ninguna de las anteriores.
4. La escuadra recta, con brazos de largo L y 2L (masas M y 2M
respectivamente), se mantiene en equilibrio en la posición
G
indicada gracias a la fuerza F
horizontal aplicada en el
extremo de uno de los brazos, entonces la magnitud de dicha
fuerza es:
G
F
Mg
2
3Mg
(b)
2
(c) 2Mg
(d) 4Mg
(a)
(e) Ninguna de las anteriores.
5. El sistema formado por el alambre rígido (de masa despreciable) y una
esfera de masa M se encuentra en equilibrio estático en la posición
indicada en la figura, gracias a una cuerda que soporta una tensión
máxima de 1200[N]. Entonces, el máximo valor de la masa M, sin que
la cuerda se corte es:
(a) 30[kg]
(b) 40[kg]
(c) 50[kg]
(d) 60[kg]
(e) Ninguna de las anteriores.
2
TA
TB
, vale:
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Enunciado preguntas 6, 7 y 8.
G
Una caja de 100[kg] se mueve sobre el eje x bajo la acción de una fuerza F cuya componente x, se
muestra en el gráfico adjunto. Además existe roce entre la caja y la superficie, donde el coeficiente de
roce cinético es 0,2.
G
6. El trabajo realizado por la fuerza F cuando el cuerpo
FX [N]
300
se mueve desde el origen hasta la posición x=10[m] es:
(a) 3000 [J]
5
(b) 1750[J]
10
(c) 2250[J]
g
G
F (x)
(d) 3125[J]
x [m]
(e) Ninguna de las anteriores.
x
x= 0
7. El trabajo realizado por el roce sobre el cuerpo cuando se mueve desde el origen hasta la
posición x=10[m] es:
(a) 2000 [J]
(b) -2000[J]
(c) 1000[J]
(d) -1000[J]
(e) Ninguna de las anteriores.
8. Si la caja parte del reposo en el origen, ¿cuál será su velocidad en la posición x=10[m]?
(a) 3[m/s]
(b) 4[m/s]
(c) 5[m/s]
(d) 6[m/s]
(e) Ninguna de las anteriores
9. El bloque de masa 60 [kg] se deja caer desde el punto A, a una altura de 2[m] respecto del piso,
desliza
por
la
superficie
sin
roce
y
choca
con
un
resorte
de
constante
elástica
k = 6 ⋅ 104 [N / m ] . En el instante en que la masa se detiene, la compresión del resorte es más
cercana a:
(a) 20 [cm]
A
(b) 30 [cm]
(c) 40 [cm]
k
(d) 60 [cm]
(e) Ninguna de las anteriores.
3
m
H
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10. La superficie curva es lisa, la horizontal es rugosa (existe roce). El bloque de masa m = 4 (Kg)
se deja en libertad desde el punto A. Si el coeficiente de roce con la superficie es 0,4. El bloque
se detiene luego de recorrer una distancia sobre la superficie horizontal, más cercana a:
(a) 15[m]
(b) 20[m]
A
m
g
(c) 25[m]
(d) 30[m]
10
(e) Ninguna de las anteriores.
11. Un camión cargado y un auto pequeño se desplazan por un camino horizontal sin roce, con la
misma energía cinética. De las siguientes afirmaciones:
I.
La velocidad (magnitud) del automóvil es mayor que la del camión.
II.
Si ambos son frenados (hasta detenerse) por medio de fuerzas del mismo valor, la
distancia recorrida por el auto será mayor que la recorrida por el camión.
III.
Si ambos son frenados (hasta detenerse) por medio de fuerzas del mismo valor, la
distancia recorrida por el auto será la misma que la recorrida por el camión.
Es (son) correcta (s):
(a) Sólo I
(b) I y II
(c) I y III
(d) Sólo III
(e) Ninguna de las anteriores.
12. En un recipiente aislado térmicamente se colocan 3 [lt] de agua a temperatura ambiente (20 ºC)
y 5[kg] de cobre, inicialmente a 100 ºC. Si (CAGUA/CCOBRE)=15, determine la temperatura de
equilibrio de la mezcla.
(a) 25°C
(b) 28°C
(c) 32°C
(d) No se puede determinar
(e) Ninguna de las anteriores
13. A un trozo de hielo de 5[kg] inicialmente a una temperatura de -10[°C] se le agrega calor a una
potencia constante de 10[kW] durante 2,5[min]. Entonces, la composición y temperatura final
es:
(a) Sólo hielo a 0°C
(b) Hielo y agua a 0°C
(c) Sólo agua a 0°C
(d) Agua a una temperatura mayor que 0°C
(e) Ninguna de las anteriores
4
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14. Un microondas de 800[W] demora aproximadamente 2[min] en hervir una taza de agua (200cc)
partiendo de la temperatura ambiente (20°C). La eficiencia de este proceso (el porcentaje de la
energía entregada por el microondas que efectivamente es absorbida por el agua), está más
cercana al:
(a) 80%
(b) 30%
(c) 20%
(d) 60%
(e) 50%
15. El gráfico muestra la temperatura de un trozo de hielo,
que es calentado hasta ser derretido y convertido en
agua. Si todo el proceso se realiza agregando calor al
trozo de hielo a potencia constante, entonces la
relación entre los intervalos de tiempo, Δt1 y Δt3 es tal
que:
(a) Δt1 = Δt3
(b) 4Δt1 = Δt3
(c) Δt1 = 4Δt3
(d) No se puede determinar si conocer la masa
(e) Ninguna de las anteriores
TORPEDO OFICIAL
Calor específico de agua = 1[cal/g°C] = 4.000 [J/kg/°C]
Calor específico del hielo = 0,5[cal/g°C] = 2.000 [J/kg/°C]
Calor latente del agua (fusión)=80[cal/g] = 320.000 [J/kg]
ΔQ
ΔT
= cM
Δt
Δt
Q = cM ΔT
Sen53° = cos37° = 4/5
Sen 37° = cos53° = 3/5
Sen45°=Cos45°=
1
2
Sen60°=
Potencia =
Energía
Tiempo
WF ,NC = ΔE = Δ(K + U )
WNETO = ΔK
U g = mgh
Ue =
3
Cos60°= 1/2
2
5
1 2
kΔ
2