2 R epaso San Marcos 2016 Ciencias de la Salud - Ciencias Básicas - Ingenierías ADE Ci ud ad Sa gr ad a de Ca ra l • Habilidad Verbal • Matemática • Ciencias Sociales • Habilidad Matemática • Comunicación • Ciencias Naturales Boletín 2 Repaso San Marcos - áreas ADE 1ra. Revisión (26 noviembre, 2015 8:39 a.m.) Física Mecánica VI y Electrostática I 3. En la figura se muestra una esfera de made- NIVEL BÁSICO 1. Se muestra un recipiente que contiene agua. En el fondo se encuentra un tapón de 0,5 cm2 de área. Determine la fuerza que ejerce el líquido al tapón. (g=10 m/s2). ra sumergida en el agua. Si la esfera tiene una masa de 0,64 kg y una densidad r=800 kg/m3, determine la magnitud de la tensión en el hilo. (rH2O=1000 kg/m3; g=10 m/s2) g A)4,6 N B)1,6 N C)14,4 N D)6,1 N E) 6,4 N g 20 cm H2O tapón A)5,1 N B)0,1 N D)0,25 N C)0,2 N E) 0,5 N 2. En la prensa hidráulica mostrada la razón de A1 1 = . Calcule la magnitud de la fuerA2 50 za F1 para mantener en reposo un bloque B de áreas es masa 400 kg. Desprecie las masas de los pistones. (g=10 m/s2) A)8 N B)16 N D)40 N neutras e idénticas. A una de estas se le entrega 1015 electrones y a la otra se le extrae 3×1016 electrones. Determine la magnitud de la fuerza eléctrica entre estas cuando están separadas 1,60 m. (e=– 1,6×10 – 19 C; K=9×109 Nm2/C2). A)900 N B)1800 N D)3000 N C)2700 N E) 3600 N 5. Dos partículas en reposo y electrizadas positi- F1 A1 4. Se tienen dos esferitas metálicas eléctricamente B A2 C)80 N E) 20 N vamente presentan igual cantidad de carga, de modo que el módulo de la fuerza eléctrica entre estas es F. Si una de las partículas presentara el triple de cantidad de carga y la separación entre ellas se reduce a la mitad, ¿cuánto será el nuevo módulo de la fuerza eléctrica? A)3F/4 B)F/4 D)12F C)F/12 E) 24F Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 2 Física ) 9. Determine si las siguientes proposiciones son NIVEL INTERMEDIO 6. Los cilindros de una prensa hidráulica tienen radios de 0,25 cm y 2,5 cm. Si se ejerce una fuerza de magnitud F=10 N en el cilindro de menor radio, ¿qué masa debe tener el bloque que se coloca simultáneamente en el otro émbolo para mantener al sistema en equilibrio? (g=10 m/s2) F A)10 kg B)20 kg C)100 kg D)120 kg E) 200 kg A)VVV B)VVF D)VFF C)VFV E) FFV 10. Una esfera de hierro que pesa 39 N y tiene una 7. En el tubo en forma de U hay agua y aceite en reposo. Determine x. (raceite=0,8 g/cm3; rH O=1 g/cm3; g=10 m/s2). 2 A)5 cm B)10 cm C)20 cm D)15 cm E) 12 cm verdaderas (V) o falsas (F) y elija la secuencia correcta. I. La diferencia de presión entre dos puntos de un líquido en equilibrio es directamente proporcional a la densidad del líquido. II. La variación de la presión en un punto dado de un líquido en equilibrio se transmite por igual a los demás puntos del mismo. III.La presión atmosférica es constante en cualquier ciudad del Perú. A)24 N B)29 N C)34 N D)39 N E) 44 N x 50 cm H 2O 8. Se muestran tres líquidos no miscibles cuyas densidades están en la relación rA=2rB=3rC. Si el sistema está en equilibrio, calcule x. A)40 cm B)50 cm C)70 cm D)90 cm E) 60 cm x 40 cm densidad igual a 7,8 g/cm3, flota en mercurio. ¿Qué fuerza F vertical será necesaria aplicar sobre la esfera para mantenerla sumergida completamente? (rHg=13,6 g/cm3; g=10 m/s2). 11. Dos esferas idénticas de masa 0,2 g cuelgan de hilos finos no conductores como se muestra en el gráfico. Si las esferas están electrizadas y separadas 3 cm, calcule la tensión en el hilo 2. (q=10 nC) g=10 m/s2 (1) C B q+ 20 cm (2) q– A A)2×10 – 2 N B)3×10 – 3 N C)10 – 2 N D)2×10 – 3 N E) 10 – 3 N Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 3 Física 12. Se muestran dos partículas fijas electrizadas. Cuando se coloca una carga q/2 en el punto C la fuerza eléctrica resultante sobre esta es FC y cuando se coloca en D, es FD. Determine la relación entre dichas fuerzas (DA=AC=CB=d). A D 7 A)FD = FC 5 7 C)FD = FC 8 7 E) FD = FC 4 13. La fuerza electrostática entre dos cargas puntuales positivas de la misma magnitud (q=8 nC) situadas a una distancia d es 9×10 – 5 N. ¿Cuál es la magnitud del campo electrostático en el punto P? + q E=2 KN/C a q+ +3q 7 B) FD = FC 3 6 D)FD = FC 7 ga de +5 mC y se mueve con aceleración de 3,0 m/s2. Determine M. (g=10 m/s2). B C +2q 15. Un bloque de masa M tiene adherida una car- + q P d/4 µK=0,2 A)2 kg B)1 kg D)4 kg NIVEL AVANZADO 16. El gráfico muestra un cuerpo en equilibrio. Si el 20 % de su volumen se encuentra en agua, calcule la densidad del cuerpo. (rB=2 g/cm3). A)2,1 g/cm3 B)1,9 g/cm3 C)1,6 g/cm3 D)1,8 g/cm3 E) 1,2 g/cm3 A)90 KN/C B)160 KN/C C)120 KN/C D)150 KN/C E) 200 KN/C 14. En el gráfico mostrado, determine el módulo C)3 kg E) 2,5 kg agua B 17. Cuando la esfera está suspendida del resorte de la intensidad del campo eléctrico en el punto P. (q1=+2 mC; q2=– 1 mC). en el aire, esta se estira 15 cm, y cuando está sumergida completamente en agua se estira 5 cm. Calcule la densidad de la esfera. (ragua=1 g/cm3) A)181,0×105 N/C B)18×105 N/C C)19,0×105 N/C D)17,0×1015 N/C E) 28,0×105 N/C A)0,50 g/cm3 B)0,65 g/cm3 C)1,20 g/cm3 D)0,75 g/cm3 E) 1,50 g/cm3 q1 10 cm P 30 cm q2 agua Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 4 Física 18. Se muestra dos partículas electrizadas A y A)10 cm B)20 cm C)30 cm D)60 cm E) 90 cm B. Determine la cantidad de carga eléctrica de la partícula B para que la intensidad del campo eléctrico en el punto P sea horizontal. (Q=+125 mC) P 20. En el gráfico mostrado, si se coloca una carga de +2 mC en el punto P, ¿qué fuerza eléctrica experimentará dicha carga en esa posición? (Q=– 0,5 mC) Q A 37º 30º B A)–210 mC B)–216 mC D)–236 mC 60º 10 cm 19. Se muestran dos partículas electrizadas separadas 20 cm. Determine a qué distancia de la partícula 2 el campo eléctrico es nulo. – 9Q +Q 20 cm (1) (2) Q A)4,5 N B)0,09 N D)0,45 N Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 5 E=450 KN/C P C)+216 mC E) +236 mC C)0,9 N E) 0,6 N Física Electrostática II y Electrodinámica 4. Determine la resistencia equivalente entre los NIVEL BÁSICO puntos a y b. ductor es 4,0 A. Determine el número de electrones que atraviesan la sección transversal del conductor cada 5 segundos. 18 18 1Ω A)115×10 B)150×10 C)130×10 D)135×1018 E) 125×1018 lo se han colocado dos cargas puntuales idénticas (q=+24 mC). Determine la carga eléctrica de otra partícula que debe colocarse en A, para que el potencial eléctrico en B sea nulo. q+ 5Ω 3Ω 18 2. En dos de los vértices opuestos de un rectángu- b a 1. La intensidad de corriente eléctrica en un con- 6Ω 4Ω 4Ω A)2 Ω D)4,5 Ω B)2,5 Ω C)3 Ω E) 5 Ω 5. En el gráfico, calcule la diferencia de potencial eléctrico entre los puntos A y B. (R=3 Ω). B 2A A A A)2 V B)3 V D)4 V q+ A)+14 mC B)– 14 mC D)+70 mC C)– 70 mC E) – 56 mC 3. La intensidad de corriente eléctrica en un con- R B C)1 V E) 5 V NIVEL INTERMEDIO 6. En el gráfico, la diferencia de potencial eléctri- co entre los puntos A y B es de 105 V. Determine el valor de la carga eléctrica Q. ductor varía como muestra la gráfica. Determine el número de electrones que atraviesan la sección transversal del conductor entre los instantes t=0 y t=1 s. A)125×1016 B)125×1015 C)625×1016 D)625×1015 E) 225×1016 R 37º R B I(A) 4,5 m 1 Q+ 0 0,5 t(s) 3m A)90 mC B)20 mC D)10 mC A C)200 mC E) 100 mC Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 6 Física 7. Si el trabajo realizado por el agente externo 9. La diferencia de potencial entre las placas de para llevar una carga q=+5 nC desde A hasta el punto B es de 3 mJ, calcule x. (Q=+0,5 mC). un capacitor es de 12 V. Si la distancia AB es 5×10 – 3 m, calcule el módulo de la intensidad del campo eléctrico entre las placas. B q A x 5m E A)3×103 V/m B)4×103 V/m C)4×102 V/m D)3×102 V/m E) 5×103 V/m B 37º A Q 10. Una resistencia R es sometida a distintos vol- tajes, obteniéndose valores diferentes de intensidad de corriente eléctrica, las cuales se muestran en el gráfico adjunto. Determine R, además, calcule la intensidad de corriente cuando el voltaje sea de 0,1 V. A)15 m B)3 m C)12 m D)20 m E) 6 m 8. Cuatro partículas electrizadas están fijas en las posiciones mostradas. Determine el trabajo realizado por un agente externo al trasladar lentamente una partícula con carga q=– 2 mC desde el infinito hasta el punto P. (Q=10 mC; r=90 cm) Q+ I(mA) 0 r P 1,2 1,6 11. En el gráfico se muestran tres conductores con la misma resistividad r, donde el área transversal del conductor B es el doble que la de los conductores A y C. Si la longitud del conductor A es la cuarta parte de la longitud de B, y la longitud de C es el triple de la longitud de A, calcule la resistencia equivalente del sistema. (S: área transversal) r Q+ V(V) A)500 Ω; 2,0 mA B)5 Ω; 1,8 mA C)5 Ω; 2,0 mA 0,08 D)50 Ω; 1,8 mA E) 50 Ω; 2,0 mA 0,06 r Q– r Q+ S A)– 4 J B)4 J C)0,4 J D)– 0,4 J E) – 40 J A B C L A)3rL/4 S B)5rL/2 S D)3rL/2 S Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 7 C)rL/2 S E) rL/4 S Física 12. En el circuito que se muestra, determine la co- 15. Considerando el circuito que se muestra en la figura, ¿cuál será la lectura del voltímetro ideal? (ε1=12 V; ε2=6 V). rriente que circula a través de la fuente de 4 V. 10 V 2V 7Ω ε1 12 Ω 4V 2Ω V A)3,0 A B)2,0 A D)1,5 A C)2,5 A E) 0,5 A ε2 1Ω A)12 V B)3 V D)4 V C)24 V E) 0 13. En el circuito eléctrico mostrado, determine la intensidad de corriente que la batería entrega al circuito. 16. En el circuito que se muestra, calcule la po- 33 V 4Ω NIVEL AVANZADO tencia eléctrica disipada por las resistencias idénticas. 5Ω R 3Ω 2Ω R V 1Ω R R 3Ω C)2,0 A E) 4,0 A 14. Se muestra parte de un circuito eléctrico. Si el potencial eléctrico en A es 8 V, calcule el potencial eléctrico en B. (I=0,5 A). 6Ω A 10 V 4Ω 10 V B I A)10 V B)23 V D)6 V C)13 V E) 3 V R R A)3,0 A B)2,5 A D)3,5 A R A) 15 V 2 14 R B) 14 V 2 15 R C) 13 V 2 14 R D) 10 V 2 7R E) 15 V 2 7R Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 8 Física 17. Si la corriente que circula por la resistencia de 2 Ω es I=2A, calcule la potencia eléctrica total disipada en las resistencias del circuito mostrado. a 3Ω 6Ω 19. Por un alambre de longitud L0, sección trans- versal A0 y resistividad ρ pasa una corriente I0. Si se estira el alambre de modo que la nueva potencia eléctrica disipada es 32 veces la potencia eléctrica inicial y, además, la nueva intensidad de corriente es 4I0, determine la nueva longitud del alambre. b I 2 L B) 2 L0 2 0 L D) 0 2 A) 2Ω A)48 W B)16 W C)24 W D)64 W E) 32 W C)2 L0 E) 3 L0 20. Se muestran dos conductores donde la resisti 18. Un electrón es acelerado desde el reposo a través de una diferencia potencial de 18 220 V. Calcule la rapidez final que logra adquirir el electrón. (qe=–1,6×10 – 19 C; me=9,11×10 – 31 kg) vidad eléctrica de (2) es el doble de la resistividad eléctrica de (1). Si los extremos m y n se conectan a una fuente de 15 V, determine la intensidad de corriente que circulará por la fuente. Considere que la resistencia eléctrica de (1) es de 30 Ω. 2A (1) (2) m A)16×104 m/s B)8×107 m/s C)6×104 m/s D)3×107 m/s E) 7×106 m/s L A)0,1 A B)0,2 A D)0,4 A Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 9 A L/4 C)0,25 A E) 0,5 A n Física Electromagnetismo A)3 mT NIVEL BÁSICO B)4 mT 1. Determine el flujo magnético sobre la espira 4 m. Considere campo π magnético uniforme B=0,5 T. circular de radio R = C)5 mT D)6 mT E) 10 mT 3. Una barra metálica se desplaza con velocidad B n 60º de 50 cm/s a través de un campo magnético uniforme de 0,8 T de intensidad. Si logra producirse una fem de 120 mV entre los extremos de la barra, calcule L. B v L A)2p Wb B)4 Wb C)2 Wb D)4p Wb A)30 cm E) 5 Wb B)10 cm 2. Se muestra un conductor de gran longitud doblado, tal como se observa en el gráfico. Si transporta una corriente eléctrica de 10 A, determine el módulo de la inducción magnética π en el centro O. R = m . 2 C)20 cm D)26 cm E) 40 cm 4. El flujo magnético a través de una bobina de 10 espiras varía de acuerdo a la ecuación f=10+10t, donde f está en mWb y t en segundos. Determine la fem inducida media entre R O I t=1 s y t=3 s. ... A)10 – 1 V B)10 – 2 V C)10 – 3 V ... D)2×10 – 1 V E) 2×10 – 2 V Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 10 Física 7. Por dos cables conductores paralelos e infi- NIVEL INTERMEDIO nitos, pasa la misma intensidad de corriente I = 2 A, tal como se muestra en el gráfico. 5. El gráfico muestra dos conductores muy largos y paralelos. Si la inducción magnética en el punto P es nula, calcule d, aproximadamente. Determine el módulo de la inducción magné- ( ) tica en el punto P. µ0 = 4 π × 10 − 7 Tm/A . P ... ... 1A 4A 10 cm 10 cm P I d ... ... 0,5 m I A)6×10 – 6 T B) 2 × 10 − 6 T C)12×10 – 6 T A)14,7 cm D)8×10 – 6 T B)15,7 cm E) 4×10 – 6 T C)16,7 cm D)17,7 cm 8. El gráfico muestra dos espiras circulares con- E) 18,7 cm céntricas contenidas en un mismo plano, por 6. El diagrama muestra dos cables muy extensos y paralelos que transportan corrientes eléctricas de 10 A y 40 A. Calcule la magnitud de la inducción magnética total en el punto medio las que circulan las corrientes I1=5 A e I2. Si en el centro de las espiras el campo magnético resultante es saliente de 2p×10 – 6 T, calcule I2. (R=2r=20 cm) de la distancia que los separa. I1 ... ... R 40 cm r 10 A 40 A ... ... A)2×10 – 5 T B)3×10 – 5 T C)3×10 – 2 T D)4×10 – 3 T E) 5×10 – 5 T I2 A)1,0 A B)4,5 A C)2,5 A D)7,0 A E) 3,5 A Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 11 Física 9. Iones con una carga de 4×10 – 6 C que viajan A)0,01 Wb con una rapidez de 2×106 m/s entran en un B)0,02 Wb campo magnético uniforme de 0,02 T, que es C)0,03 Wb perpendicular a la dirección de su velocidad D)0,04 Wb de propagación. Si las cargas describen un E) 0,05 Wb radio de 40 cm, determine la masa de los iones. 12. Una espira conductora de 8 cm2 de área está ubicada perpendicularmente a un campo mag- A)1,6×10 – 14 kg nético uniforme de magnitud 0,20 T. Si la magni- B)1,6×10 – 12 kg tud del campo magnético se reduce a la mitad C)1,6×10 – 19 kg en 0,01 s, ¿cuál es el valor de la fem inducida en D)1,6×10 – 16 kg la espira? E) 1,6×10 – 15 kg A)80 mV 10. Un electrón se mueve en trayectoria circun- B)60 mV ferencial dentro de un campo magnético uni- C)6 mV forme de 1,822 T. Si la masa del electrón es D)40 mV 9,11×10 – 31 kg, calcule su rapidez angular. Des- E) 8 mV precie efectos gravitatorios. 13. Una barra conductora de resistencia eléctrica A)1,1×1011 rad/s despreciable se desplaza con rapidez constan- B)1,1×1013 rad/s te de 4 m/s sobre un alambre conductor en for- C)3,2×1011 rad/s ma de U. Determine la potencia disipada en la D)3,2×1012 rad/s resistencia R=2 Ω. E) 1,6×1010 rad/s (B=0,8 T) 11. Determine el flujo magnético sobre la cara B MNPQ del prisma mostrado si se encuentra al interior de un campo magnético uniforme de 2 T. v=4 m/s R 20 cm Z B N M P 30 cm X 5 cm Q Y A)104,2 mW B)20,48 mW C)102,4 mW D)208,4 mW E) 204,8 mW Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 12 Física 14. En la figura, una espira conductora cuadrada 16. Una partícula de 5 g y electrizada con +1 mC de 0,5 m de lado se encuentra en un campo se mueve paralelamente a los conductores, tal magnético. Si la inducción magnética varía en su como se indica. Si presenta una rapidez cons- módulo según la expresión B=2t, donde B está tante de 6250 km/s, determine la intensidad de en tesla y t en segundo, calcule la fem inducida corriente que transportan los conductores que en la espira entre t=2 s y t=5 s. Además, indique están separados 50 cm. (g=10 m/s2). el sentido de la corriente inducida. I B g d v d I A)1 A B)2 A D)4 A A)0,5 V; horario B)0,5 V; antihorario C)3 A E) 5 A 17. Indique la alternativa donde esté correctamen- C)0,8 V; horario te expresada la dirección de los vectores V , F D)0,9 V; antihorario y B, para una partícula con carga eléctrica ne- E) 1,5 V; horario gativa – q. 15. Se muestran las secciones transversales de dos conductores rectilíneos de gran longitud, por los cuales pasan corrientes eléctricas de 2I y 3I. Indique la razón de los módulos de la inducción magnética en los puntos M y N, respectivamente. 2I M 3I N d d A)5/8 F V B) V B F C) F d B A) NIVEL AVANZADO B V D) F B B)7/8 V E) F C)8/7 D)3/8 E) 2/3 V Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 13 B Física 18. El gráfico muestra la variación del flujo mag- nético a través de una bobina de 100 espiras. Indique la secuencia correcta de verdad (V) o o falsedad (F). I. Se genera una fem inducida desde t=0 II. De t=1 s hasta t=2 s es inducida una co- III.En el instante t=1,8 s la fem inducida es falsedad (F) de las siguientes proposiciones. 0,15 Indique la secuencia la correcta de verdad (V) hasta t=1 s. Φ(Wb) rriente en sentido horario. 0,01 V. 0,05 A)FVF t(s) 0 0,5 1 B)FVV 2 C)VVV I. La fem inducida entre t=0 y t=0,5 es 20 V. D)VVF II. La fem inducida entre t=1 s y t=2 s es 50 V. E) FFF III.La fem inducida entre t=0,5 s y t=1 s es cero. 20. El gráfico muestra un imán que se aleja de la A)VVV espira fija. Con respecto del observador, indi- B)FVF que la secuencia correcta de verdad (V) o fal- C)VFV sedad (F), para los siguientes proposiciones. D)FFV E) VFF v 19. Se tiene una espira cuadrada en una región, observador S N donde se establece un campo magnético que varía con el tiempo, según el gráfico adjunto. I. Se genera una fem inducida en la espira. II. El flujo magnético en la espira no cambia. III.El imán y la espira se repelen. IV.El sentido de la corriente inducida es anti- B 10 cm horario. A)VFVF B(T) B)VVVF 1 C)FVVF D)VFFF 0 1 2 t(s) E) VFFV Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 14 Física Introducción a la física moderna 5. Un haz de fotones de luz ultravioleta incide NIVEL BÁSICO sobre una superficie fotosensible arrancando fotoelectrones. Si el número de fotones de la luz ultravioleta se duplica, manteniendo su frecuencia constante, la energía cinética máxima de los fotoelectrones arrancados 1. Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F) para las siguientes proposiciones. I. La luz tiene comportamiento dual: ondapartícula. II. Según la teoría de A. Einstein, un haz de luz se puede considerar también como un haz de fotones. III.La velocidad de la luz en el vacío es mayor que en una sustancia transparente. A)FVF B)VVV D)VVF C)VFF E) FFF 2. En el espectro electromagnético se distinguen diferentes ondas electromagnéticas, tabuladas por su longitud de onda o su frecuencia; entre los nombres que se dan a continuación, ¿cuál de ellos no es onda electromagnética? A)microondasB)rayos γ D)rayos b A)se reduce a la cuarta parte. B)se duplica. C)se cuadruplica. D)se reduce a la mitad. E) no varía. NIVEL INTERMEDIO 6. Dos fuentes de microondas emiten ondas a frecuencias de f1=3×109 Hz y f2=30×109 Hz, respectivamente. Encuentre la relación entre las longitudes de onda (λ1/λ2) de las fuentes emisoras. C)rayos X E) luz verde 3. La longitud deo onda asociada a un fotón de A)25/3 B)10 D)1/10 C)3/20 E) 20/3 rayos X es 10 A, ¿cuál es la energía del fotón? (h=4,14×10 – 15 eV · s) 7. Respecto de las siguientes proposiciones, in- A)6626 eV B)1000 eV D)4210 eV C)2236 eV E) 1242 eV 4. Una emisora de radio tiene una frecuencia de 800 KHz. ¿Cuál es su longitud de onda? (C=300 000 km/s) A)0,375 km B)3,75×10 – 2 km C)2,6 km D)3,75×103 km E) 3,75 km dique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La radiación electromagnética de cualquier frecuencia que incide sobre un metal siempre extrae electrones. II. El efecto fotoeléctrico confirma el comportamiento corpuscular de la radiación electromagnética. III.Los fotones de rayos X tienen mayor energía que los fotones de la radiación luminosa debido a su menor longitud de onda. A)FVV B)FFV D)VVV Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 15 C)VFF E) VVF Física o 8. ¿Cuál de las alternativas siguientes expresa A)2100 A o dos características de los rayos láser? B)3000 A o C)1200 A o A)monocromática e incoherente B)elevada potencia e incoherencia C)policromática y elevada potencia D)monocromática y baja potencia E) monocromática y coherente D)4000 A o E) 1000 A 13. Determine el voltaje con el que debe ser acelerado un electrón, de modo que al incidir en el blanco genere rayos X con una longitud de 9. Un láser de dióxido de carbono, emite un fotón o onda de 1 A . (h=4×10 – 15 eV · s; C=3×108 m/s). de energía igual a 0,12 eV, determine la longitud de onda de la radiación. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s). A)10 um B)0,1 um D)5 um A)5000 V B)6000 V C)0,50 um E) 0,40 um C)8000 V D)10 000 V E) 12 000 V 10. Un láser de rubí tiene una potencia de 106 W y emite un pulso en 3,3×10 – 8 s. Si los fotones están asociados a una onda electromagnética o cuya longitud de onda es 6000 A, determine el número de fotones emitidos. (C=3×108 m/s; h=6,6×10 – 34 J · s). B)1016 A)2×1017 17 D)10 14. En un tubo se aceleran electrones con un voltaje de 30 kV y son frenados en el ánodo, generándose los rayos X. Suponiendo que toda la energía cinética de un electrón se transforma en energía de un fotón creado, calcule la longitud de onda de los rayos X. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s). C)4×1017 E) 3×1017 o o A)2 A 11. Sobre un metal incide una radiación de 3000 A de longitud de onda y el potencial de frenado es 3 V. Determine la función trabajo del metal. (h=6,6×10 – 34 J · s) o B)0,3 A o C)0,5 A o D)1,5 A o E) 0,4 A A)1,6×10 – 19 J B)1,2×10 – 19 J C)1,8×10 – 19 J D)2,9×10 – 19 J E) 2,2×10 – 19 J 15. Respecto de los rayos X, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). 12. Se produce el efecto fotoeléctrico en una superficie de aluminio. Si la energía cinética de los fotoelectrones debe ser nula, calcule la longitud de onda que debe tener la radiación monocromática incidente. La función trabajo del aluminio es f=4 eV. (C=3×108 m/s; h=4×10–15 eV · s). I. Se generan cuando los electrones con gran energía cinética son desacelerados en un blanco (ánodo). II. Pueden experimentar difracción. III.Pueden detectarse por la fluorescencia que producen en ciertas sustancias. A)FFF B)FVF D)VVF C)VVV E) VFV Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 16 Física o A)4,2 A NIVEL AVANZADO o B)4 A o C)5 A 16. Un haz de luz monocromática pasa del aire al agua. En relación a este proceso, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. La energía de los fotones del haz disminuye. II. La velocidad de los fotones del haz aumenta. III.La energía de los fotones permanece igual. A)FVF B)FFF D)FVV o E) 5,3 A 20. En un experimento, luego de estudiar el efecto fotoeléctrico, se obtiene la gráfica de la energía cinética de los fotoelectrones en función de la frecuencia de la luz incidente, tal como se muestra en el gráfico. Para las siguientes proposiciones, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. (C=3×108 m/s). C)VVF E) FFV 17. La longitud de onda de un láser es de 528 nm, y su potencia es de 3 KW, ¿cuántos fotones emite el láser en 0,1 s? (h=6,6×10 – 34 J · s). B)3×1020 A)2×1020 20 D)7×10 o D)1,2 A EC(eV) C)4×1020 E) 8×1020 f(1014 Hz) 2 18. El voltaje de frenado para los fotoelectrones emitidos por una superficie metálica iluminao da con luz de longitud de onda λ=5000 A es de 1,7 V. Cuando se cambia la longitud de onda, se observa que el voltaje de frenado es de 3,7 V. ¿Cuál es la nueva longitud de onda aproximadamente? (Considere h/e=4×10 – 15 V · s). o o B)2800 A A)2500 A o D)2900 A o C)2600 A o E) 2700 A 19. En un tubo de rayos X, un haz de electrones se acelera con un voltaje de 30 000 V. Si durante el frenamiento el 10 % de la energía de los electrones se transforma en radiación X, determine la longitud de onda de los rayos X. (C=3×108 m/s; h=4×10 – 15 eV · s) 6 I. Si la luz incidente tiene una frecuencia de 2×1014 Hz, no se produce el efecto fotoeléctrico. II. La función trabajo es de 4×1014 J. III.La longitud de onda umbral es 7500 A. A)FFV B)VFV C)VVV D)FFF E) VVF Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 17 4 o Física Práctica integral 3. Un conductor, inicialmente en forma cilíndri- NIVEL BÁSICO 1. A partir del gráfico mostrado, exprese el vector x en función de A y B. ca, presenta una resistencia eléctrica de 54 Ω, tal como se muestra en el gráfico (1). Si el conductor es fundido y luego con la mitad de su masa se forma el conductor que se muestra en el gráfico (2), calcule la nueva resistencia eléctrica. 4u B x (1) 1u (2) A (6 A − B) A) x = /3 5 A)9 Ω D)18 Ω (− 4 A + B) B) x = 5 B)6 Ω C)12 Ω E) 27 Ω 4. Se muestra una onda electromagnética. De- (− 4 A − B) C) x = termine la dirección de propagación de dicha onda. 5 (4 B − A) D) x = Z A)+X B)– X C)+Y D)– Y E) +Z 5 (6 B + A) E) x = 5 B 2. La siguiente ecuación física es dimensionalmente correcta; h=caxty. Calcule x+y. Consi- X E Y dere que h=altura, a=aceleración, t=tiempo y c=constante adimensional. A)1 B)2 C)3 D)– 1 E) – 2 5. Una onda electromagnética presenta como máximo módulo de la intensidad de campo eléctrico 3×104 V/m y máximo módulo de la inducción magnética 5×10 – 4 T. Determine la rapidez de propagación de dicha onda. A)3×106 m/s B)4×107 m/s C)6×107 m/s E) 3×108 m/s D)2×108 m/s Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 18 Física 9. En el circuito que se muestra, determine e1. NIVEL INTERMEDIO (e2=18 V) 2Ω 6. Una partícula inicia su movimiento por una circunferencia de 50 cm de radio, con una aceleración tangencial de módulo 5/2p m/s2 que permanece constante. Determine su rapidez angular al finalizar la quinta vuelta. 1A ε1 A)4 rad/s B)8 rad/s C)10 rad/s D)12 rad/s E) 16 rad/s 4Ω A)52 V B)34 V D)46 V 7. Una fuerza constante F hace que el bloque M 1 A y 4 A son de gran longitud. Determine el módulo de la inducción magnética en P. ... liso P d 4, 6 5, 0 4, 8 7, 6 9, 6 ... ... 4A nalmente homogénea, donde v=velocidad, E=energía, t=tiempo. ¿Cuál es la unidad en el S.I. correspondiente a K? de 10 kg si su peso disminuye en 20 % cuando es sumergida totalmente en el agua? (ragua=103 kg/m3; g=10 m/s2) – 3 2m 11. La ecuación K( V – B)=E(t – c)2, es dimensio- 8. ¿Cuál es el volumen de una esfera de plomo 1m P 1A ... A) B) C) D) E) A)0,5 mT B)0,6 mT C)0,4 mT D)0,3 mT E) 0,2 mT v=0 M C)39 V E) 41 V 10. Los conductores que transportan corrientes de llegue a P luego de 4 s del instante mostrado. Si se aplicara una fuerza 2F, el piso fuese rugoso y ejerciera una fuerza de rozamiento cinético de F/3, ¿luego de cuántos segundos el bloque M pasaría por P, a partir del instante mostrado? F ε2 8Ω 3 A)8×10 m B)4×10 – 3 m3 C)5×10 – 3 m3 D)2×10 – 3 m3 E) 6×10 – 3 m3 A)kgms B)kgm D)kg – 1ms 12. La fórmula de la energía (E) está dada por la siguiente ecuación. P sen( wb) E= bZ donde P=potencia; w=frecuencia. Calcule [Z]. A)M – 1 B)L2 – 1 D)T Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 19 C)kgm2 E) kg2ms2 C)T E) T – 2 Física A)100 m B)40 m C)20 m D)80 m E) 60 m v (V + C )2 tan θ Ln( a) − es b π2 d dimensionalmente homogénea. Determine la 13. La ecuación F = dimensión de d. (F=fuerza; v=velocidad). A)ML2 B)ML D)M – 1L – 1 C)M – 1L E) ML – 2 16. Un móvil se desplaza rectilíneamente en la dirección del eje X. Si la ecuación de su posición es x=– 2+4t+3t2, donde x se mide en metros y t en segundos, determine su velocidad en el instante t=5 s. NIVEL AVANZADO 14. La posición de un móvil varía con el tiempo según la gráfica mostrada. A)+34 m/s B)–26 m/s C)–34 m/s D)+26 m/s E) +30 m/s X(m) 10 t(s) 0 2 4 9 17. Un móvil se desplaza en una superficie horizontal y su velocidad varía con el tiempo, como indica la gráfica adjunta. – 10 v(m/s) Indique la secuencia correcta de verdad (V) falsedad (F). I. En t=2 s la rapidez es cero. II. En t=5 s la rapidez es 2 m/s. III.Desde t=0 hasta t=9 s el recorrido del móvil es de 30 m. A)VFF B)VFV D)FVF C)VVV E) FVV 15. Se muestra una gráfica, posición (x), en fun- ción del tiempo (t) de dos móviles A y B que se desplazan sobre el eje X. Determine la distancia que los separa 10 s después del instante de encuentro. 16 X(m) A t(s) 0 –4 2 8 B 12 4 0 2 t(s) Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). I. El módulo de la aceleración del móvil es 6 m/s2. II. La rapidez del móvil en t=2,5 s es 14 m/s. III.El recorrido del móvil es de 16 m entre t=0 y t=2 s. A)FVV B)FFV C)VFV D)VVV E) VVF Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 20 Física 18. La gráfica muestra el comportamiento de la A)0,9 s B)0,09 s C)0,01 s D)0,1 s E) 0,3 s velocidad de un móvil respecto del tiempo. Si en t=0 el móvil se encuentra en x=+20 m, determine la posición del móvil en t=10 s. v(m/s) 10 20. Se muestra la representación de una onda 0 electromagnética. Si la intensidad de campo eléctrico e inducción de campo magnético se expresan en el SI, indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F). 10 2 4 7 t(s) X(104 V/m) A) x = +80 B) x = +35 C) x = +50 D) x = +45 E) x = +65 8 m m m m m E 4 19. Una partícula de masa 4×10 – 17 kg electrizada con q=+4×10 – 15 C, ingresa perpendicularmente a un campo magnético uniforme de 96 mT. Determine el tiempo que tarda, la partícula, en salir de la región, aproximadamente. Desprecie efectos gravitatorios. B q v 30º Y(10 – 4 T) Z I. La onda se propaga en la dirección +Z. II. La onda se propaga en el vacío. III.El índice de refracción del medio en el cual se propaga la onda es 1,5. A)FFF B)VVV C)VVF D)FVV E) VFV Prohibida su reproducción total o parcial sin autorización de los titulares de la obra. Derechos reservados D. LEG Nº 822 21 B Anual San Marcos Mecánica VI y electrostática I 01 - B 05 - D 09 - B 13 - B 17 - E 02 - C 06 - C 10 - B 14 - C 18 - B 03 - b 07 - B 11 - E 15 - A 19 - C 04 - C 08 - C 12 - B 16 - D 20 - C Electrostática II y Electrodinámica 01 - E 05 - A 09 - B 13 - A 17 - E 02 - C 06 - E 10 - E 14 - E 18 - B 03 - C 07 - B 11 - D 15 - E 19 - B 04 - B 08 - D 12 - C 16 - A 20 - C Electromagnetismo 01 - B 05 - C 09 - A 13 - E 17 - D 02 - A 06 - B 10 - C 14 - B 18 - C 03 - A 07 - E 11 - C 15 - B 19 - B 04 - A 08 - E 12 - E 16 - E 20 - E Introducción a la física moderna 01 - B 05 - E 09 - A 13 - E 17 - E 02 - D 06 - B 10 - D 14 - E 18 - E 03 - E 07 - A 11 - C 15 - C 19 - B 04 - A 08 - E 12 - B 16 - E 20 - B Práctica integral 01 - C 05 - C 09 - D 13 - C 17 - A 02 - C 06 - C 10 - E 14 - E 18 - C 03 - C 07 - E 11 - a 15 - B 19 - D 04 - D 08 - D 12 - E 16 - A 20 - E