Test resuelto

Departamento de Física Aplicada III
Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Grado en Ingeniería Electrónica, Robótica y Mecatrónica
Grado en Ingeniería de Organización Industrial
Fı́sica I.
Segunda Prueba de Control, Enero de 2012.
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DNI:
.
Este test se recogerá una hora y media después de ser repartido.
El test se calificará sobre 10 puntos. Las respuestas correctas puntúan positivamente y las incorrectas
negativamente, resultando la calificación
N = 10
3C − I
3Np − I
⎧
⎨C :
respondidas correctamente
I:
respondidas incorrectamente
⎩
Np : total de preguntas del test
Caso de que la nota total resulte negativa, la puntuación final será cero.
En cada pregunta, solo una de las respuestas es correcta. Marque la respuesta correcta con una cruz
( ×). Si desea modificar una respuesta, tache la ya escrita ( ) y escriba una cruz sobre la nueva.
2
2
T.1 Una masa de 0.8 kg se encuentra conectada a un muelle y oscila sin rozamiento y horizontalmente.
El oscilador repite su movimiento cada 0.8 s. Entonces, la constante del muelle vale:
2 A. k = 4934.8 N/m
2× B. k = 49.3 N/m
2 C. k = 4.4 N/m
2 D. k = 439.8 N/m
T.2 Se tiene un plano inclinado, siendo h la diferencia de alturas entre sus niveles superior e inferior.
Se abandonan en el nivel superior, a velocidad nula, una serie de sólidos rı́gidos, todos los cuales
ruedan sin deslizar hasta alcanzar el nivel inferior. Los sólidos son: un cilindro macizo de radio R
y espesor e, una esfera maciza de radio R, y una esfera hueca de radio R y pequeño espesor δr.
Suponiendo que las fuerzas de rozamiento no realizan trabajo, diga cuál de los tres sólidos es el que
llega al nivel inferior con una mayor velocidad de su centro de masas.
2 A. El cilindro macizo de radio R y espesor e.
2× B. La esfera maciza de radio R.
2 C. La esfera hueca de radio R y pequeño espesor δr.
2 D. Los tres sólidos llegan al nivel inferior con la misma velocidad del centro de masas.
T.3 Un explorador espacial desea conocer la aceleración de la gravedad, g, en un planeta en el que
acaba de aterrizar. Construye un péndulo simple amarrando una masa de 3 kg al extremo de una
cuerda cuya longitud es de 60.0 cm y cuya masa es de 20 g. El explorador determina que el
péndulo efectúa 100 oscilaciones completas en 163 s. ¿Cuánto vale g en ese planeta?
2× A. g = 8.9 m/s
2 B. g = 891.5 m/s
2 C. g = 4.04 m/s
2 D. g = 1.42 m/s
2
2
2
2
T.4 Diga cuál de las siguientes afirmaciones es correcta:
2 A. La frecuencia de una onda la determina el medio de propagación, y su velocidad depende
del agente causante de la onda.
2 B. Tanto la frecuencia como la velocidad de una onda vienen determinadas por el agente causante de la onda.
×
2 C. La frecuencia de una onda la determina el agente causante de la misma, y su velocidad
depende del medio de propagación.
2 D. Tanto la frecuencia de una onda como su velocidad dependen del medio por el que se propaga
la onda.
T.5 Una cuerda de masa 0.3 kg y 3 m de longitud se conecta a un diapasón que oscila con una
frecuencia de 30 Hz. La onda transversal excitada en la cuerda resulta tener una longitud de onda
de 10 cm. Determine la velocidad de la onda y la tensión aplicada a la cuerda.
2 A. v = 3 m/s y F = 90 N
2 B. v = 3 m/s y F = 0.3 N
2× C. v = 3 m/s y F = 0.9 N
2 D. v = 300 m/s y F = 9 × 10
t
t
t
t
3N
T.6 Un proyectil de masa m que se mueve con velocidad v1i = 8v0ı colisiona con un blanco en reposo
de masa 2m. El proyectil tiene tras la colisión una velocidad v1f = 2v0 (ı + j) ¿Cuánto vale la
velocidad final de la segunda masa?
2 A. Es nula.
2 B. Depende de si la colisión es elástica o inelástica.
2× C. v (3ı − j).
2 D. v (6ı − 2j).
0
0
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Segunda Prueba de Control, Enero de 2012.
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T.7 En una prueba de punterı́a, una persona dispara una bala sobre un bloque de madera suspendido.
El bloque, con el proyectil en su seno, oscila como un péndulo hacia arriba (péndulo balı́stico). En
este caso . . .
2 A. se conservan la energı́a cinética y la cantidad de movimiento del sistema.
2× B. se conserva la cantidad de movimiento, pero no la energı́a cinética.
2 C. se conserva la cantidad de movimiento, pero no el momento cinético.
2 D. no se conservan ni la energı́a cinética ni la cantidad de movimiento.
T.8 Una partı́cula de peso 300 N cuelga de un techo horizontal sujeta por dos hilos (“1” y “2”). El
hilo “1” forma un ángulo de 30◦ con la vertical, mientras que el hilo “2” forma uno de 60◦ con la
vertical. ¿Cuánto valen, en módulo, las tensiones de los dos hilos?
2 A. |T | = |T | = 150 N
2 B. |T | = 100 N, |T | = 200 N
2× C. |T | = 260 N, |T | = 150 N
2 D. |T | = 200 N, |T | = 100 N
1
2
1
2
1
2
1
2
T.9 Un sistema de partı́culas está formado por tres partı́culas, una de masa 200 g situada en r1 = 0 cm
y dos de 100 g que se encuentran en r2 = (60ı)cm y r3 = (60 j)cm, respectivamente. ¿Cuál es la
posición del centro de masas del sistema?
2 A. (30ı + 30j) cm.
2 B. (20ı + 20j) cm.
2× C. (15ı + 15j) cm.
2 D. (60ı + 60j) cm.
T.10 Sean i y k dos partı́culas que forman parte de un sólido rı́gido, siendo ri y rk sus vectores de
posición respecto al origen de coordenadas O. Llamamos vi y vk a sus respectivas velocidades
respecto a O, y ω a la velocidad angular. Entonces, ¿cuál de las siguientes expresiones no es
correcta?
2 A. v · (r − r ) = v
2 B. |r − r | = cte
2 C. v = v + ω × r
2× D. r − r = cte
i
i
k
k
· (rk − ri )
i
k
i
O
k
i
i
T.11 Si la fuerza neta externa resultante sobre un sistema de partı́culas es cero, entonces,
2× A. la cantidad de movimiento del sistema permanece constante.
2 B. la cantidad de movimiento del sistema es cero.
2 C. las partı́culas del sistemas permanecen en reposo.
2 D. no se cumple ninguna de las otras tres afirmaciones.
T.12 Sea una partı́cula cuyas posición, velocidad y aceleración se miden en un sistema de referencia
inercial. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?
2 A. No siempre que se ejercen fuerzas sobre la partı́cula se produce movimiento.
2 B. Puede haber movimiento sin que actúe ninguna fuerza sobre la partı́cula.
2 C. Tan natural es para la partı́cula estar en reposo como en movimiento rectilı́neo uniforme.
2× D. Si la partı́cula se mueve, es porque actúa una fuerza sobre ella. Si no, no se moverı́a.
T.13 La constante de Newton de la gravitación universal, G, cuyo valor numérico en unidades del Sistema Internacional es 6.67384 · 10−11 , tiene dimensiones de:
2 A. L · M · T
2× B. L · M · T
2 C. L · M · T
2 D. L · M · T
−2
3
−1
2
−1
−2
3
−2
−1
−2
T.14 En el tercer principio de la Dinámica o ley de acción y reacción, se hace referencia a . . .
2× A. dos fuerzas simultáneas ejercidas sobre dos cuerpos diferentes.
2 B. dos fuerzas simultáneas ejercidas sobre el mismo cuerpo.
2 C. dos fuerzas consecutivas ejercidas sobre dos cuerpos diferentes.
2 D. un par de fuerzas iguales y opuestas ejercidas sobre el mismo cuerpo.
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T.15 Uno de los siguientes enunciados es falso. Indique cuál.
2 A. El trabajo realizado sobre una partı́cula entre dos puntos es igual a la variación de su energı́a
cinética entre esos puntos.
2× B. Si el trabajo realizado sobre una partı́cula entre dos puntos es nulo, entonces su velocidad es
constante.
2 C. El trabajo realizado por una fuerza conservativa entre dos puntos no depende del camino, sino
sólo de las posiciones inicial y final.
2 D. La energı́a mecánica se conserva cuando todas las fuerzas que realizan trabajo son conservativas.
T.16 Determinar cuál es el mı́nimo valor de m que impide que el bloque de masa M = 100 kg de la
figura deslice plano inclinado abajo, siendo el coeficiente de rozamiento 0.3, y el ángulo α = 20 ◦ .
k
0
0
1
g
m
a
2 A. m = 62.4 kg
2 B. m = 104 kg
2 C. m = 83.7 kg
2× D. m = 6.01 kg