Manual de problemas para Física ENCB Etapa Escrita

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1 INSTITUTO TECNOLÓGICO DE APIZACO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS Manual de problemas para Física ENCB Etapa Escrita Recopilación: M. en C. JOSÉ LUIS HERNÁNDEZ GONZÁLEZ Alum.: Apizaco Tlax., Enero/junio 2006 Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 1 / 46

2 1.- Un geofísico mide el movimiento de un glaciar y descubre que se está moviendo a razón de 3 ft/año, cuál es la velocidad del glaciar en m/s? 0.29 X 10-8 m/s 2.90 X 10-8 m/s 3.12 X 10-8 m/s 3.12 X 10-7 m/s 2.- Una fuerza de 800 N tiene las componentes F X = 400 N y F Z = -500 N. Calcule los ángulos directores de la fuerza si se sabe que su componente en el eje y es negativa. θ X = 30º θy = º θz = 38.68º θ X = 60º θy = º θz = 53.16º θ X = 60º θy = º θz = º θ X = 60º θy = º θz = º 3.- Un barco es conducido por dos remolcadores como se muestra en la figura. Determine el valor de la tensión mínima, así como la dirección en la que se debe aplicar por el remolcador B para que el barco se mueva en la dirección del eje x. T A = 400 N B 37 x α T B α = 37º,T B =400 N α = 53º,T B =250 N α = 90º T B = 240 N α = 180º T B =120 N 4.- Una tabla de densidad uniforme de longitud L y masa m descansa sobre dos soportes, A y B, como muestra la figura. Si una persona de masa 2m parte de A y se dirige hacia el extremo C, es incorrecto afirmar que: Cuando la persona pasa por el punto medio de la tabla, A y B soportan igual peso. A medida que la persona se acerca a B, éste soporta mayor peso. La persona no puede llegar al extremo C de la tabla, porque ésta se voltea antes de alcanzarlo. A medida que la persona se acerca a B, A soporta mayor peso. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 2 / 46

3 5.- Un cuerpo que pesa 490 N está soportado por dos cables como se muestra en la figura. Determine las tensiones en cada cable. A B 490 N T A = N T B = N T A = N T B = N T A = N T B = N T A = N T B = N 6.- En un cuerpo plano como el que se ilustra, actúan 7 fuerzas. Cuál es el mínimo número de pares de fuerzas que se pueden formar con ellas? F 1 = 300 lb F 2 = 100 cos 30 lb F 3 = 300 lb 30 F 7 = 100 lb F 4 = 200 cos 30 lb F 6 = 200 sen 30 lb F 5 = 250 lb 2 pares 3 pares 4 pares 5 pares Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 3 / 46

4 7.- Un sistema fuerza-par es el que se muestra en la figura. Indique cual es la fuerza equivalente. 400 N A M A = 1200 N m 400 N a) b) 3 m 400 N 3 m A A c) A d) A 3 m 3 m 400 N 400 N Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 4 / 46

5 8.- En la figura siguiente se muestra una viga con densidad uniforme, que pesa 1200 N. La viga está sostenida a la pared por un pasador liso en uno de sus extremos y en el otro extremo está tensionada por un cable. Calcular la tensión del cable y las componentes de la reacción en el pasador. A 35 B N N A X = N A Y = 1200 N B X = A X = N A Y = 1200 N B X = N A X = N A Y = 1200 NB X = A X = N A Y = 1200 N B X = N 9.- Un cuerpo tiene una velocidad de 4 m/s en un instante dado; 3 s después tiene una velocidad de 7 m/s, qué aceleración media experimenta el cuerpo? 1.00 m/s m/s m/s m/s Una piedra de 1 kg se deja caer desde lo más alto de un edificio. Al mismo tiempo, otra piedra de 0.5 kg se deja caer desde una ventana ubicada 10 m más abajo. Despreciando la resistencia del aire, la distancia entre las piedras durante su caída... Depende de las diferencias de las masas. Disminuye. Aumenta. Se mantiene en 10 m Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? Una partícula en movimiento curvilíneo puede... Tener aceleración a 45 de la dirección de su movimiento. No tener aceleración. Tener aceleración perpendicular a su movimiento. Tener aceleración variable. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 5 / 46

6 12.- Cuál de las siguientes gráficas representa la relación entre una fuerza paralela al plano horizontal ejercida sobre un bloque y la fuerza de fricción que se presenta entre el bloque y la superficie? a) b) f f Sin Movimiento En movimiento En movimiento P P c) d) f Sin Movimiento f Sin Movimiento En movimiento En movimiento P P 13.- Se da una velocidad de 5 m/s a una caja y se deja que se deslice sobre un piso horizontal hasta detenerse. Si la caja recorre 8 m, cuál es el coeficiente de rozamiento cinético? Es la cantidad vectorial que mide el efecto de una fuerza durante el tiempo que actúa sobre el cuerpo. Momento Trabajo Impulso lineal Energía cinética 15.- Determinar el valor del potencial eléctrico a una distancia de 15 cm de una carga puntual de 6 µc. V = 3.2 x 10 2 v. V = 4.2 x 10 4 v. V = 3.6 x 10 5 v. V = 3.8 x v. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 6 / 46

7 16.- Dos bloques, A y B, en contacto entre sí, están en reposo en un plano inclinado como se muestra en la figura. A 25 B Los diagramas de cuerpo libre correctos son: W A 25 F AB W B 25 W A 25 F AB W B 25 f SA A f SB B f SA A f SB B F NA F AB F NB F NA F AB F NB ( a ) ( b ) W A 25 F AB W B W A F AB 25 W B f SA A f SB B f SA A f SB B F NA F AB F NB F NA F AB F NB ( c ) ( d ) 17.- Dos partículas inicialmente en reposo y a una misma altura resbalan sobre una rampa rectilínea que forma un ángulo de 40 grados con la horizontal. Si la masa de una partícula es m y la masa de la otra partícula es M (donde M>m), indicar cuál de las siguientes afirmaciones es falsa (despreciando la fricción). La energía potencial que tienen al llegar al suelo (nivel de referencia) es la misma para ambas partículas. La velocidad con que llegan al suelo es la misma en ambas. La energía cinética que tienen al llegar al suelo es la misma en ambas. Llegan al suelo al mismo tiempo. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 7 / 46

8 18.- Una carga puntual q 1 se sitúa a 3 cm de una carga q, por lo que experimenta una fuerza F 1. Si se sustituye q 1 por otra carga puntual q 2 cuya magnitud es el doble de q 1 y es colocada a 6 cm de q, experimentando una fuerza F 2. Cual de las siguientes afirmaciones es la correcta? F 1 = ½ F 2 F 1 = 2/3 F 2 F 1 = F 2 F 1 = 2F Dos capacitores de 7 pf y 9 pf. Se conectan primero en serie y luego en paralelo. Calcular la capacitancia equivalente en cada caso (Ceq.)serie = 3.93 pf (Ceq.)paralelo = 16 pf (Ceq.)serie = 12 pf (Ceq.)paralelo = 5 pf (Ceq.)serie = 5 pf (Ceq.)paralelo = 12 pf (Ceq.)serie = 16 pf (Ceq.)paralelo = 3.93 pf 20.- Seis pilas AA se conectan en serie con una resistencia de 3 Ω. Se sabe que la fem de cada pila es de 1.5V y su resistencia interna es de 0.06Ω. Calcule la corriente y la diferencia de potencial entre las terminales internas (a,b) de cada pila. r r r r r r b a ε ε ε ε ε ε R i = 2.68 A V p = 1.34 V i = 2.68 A V p = 1.50 V i = 3.00 A V p = 1.34 V i = 3.00 A V p = 1.50 V 21.- A una carga resistiva de 20 ohms de resistencia eléctrica se le aplica un voltaje de 120 Volts. Calcule la energía consumida en un tiempo de 8 horas kwh kwh kwh kwh Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 8 / 46

9 22.- Qué valor tiene el momento de la fuerza en F mostrada en la figura respecto a la barra BC? M BC = 30.0 kn m M BC = 24.8 kn m M BC = kn m M BC = kn m 23.- Cuál de los siguientes objetos tiene el momento lineal más grande? Un caballo que corre a unas 2 mi/hr Un elefante que permanece parado Una bala disparada por un rifle Un mariscal de campo que corre a máxima velocidad 24.- Los cables A, B y C ayudan a soportar una columna de una estructura. Las magnitudes de las fuerzas ejercidas por los cables son iguales: F A = F B = F C. La magnitud de la suma vectorial de las tres fuerzas es de 200kN. Qué valor tiene F A? 72.0 kn 66.7 kn 68.0 kn 69.3 kn 25.- Un capacitor de placas paralelas, de área 0.4 m 2 y separación entre placas de 45 mm contiene tres dieléctricos de constantes 2, 3 y 5 respectivamente. El área y el espesor de los tres dieléctricos es la misma. Calcule la capacitancia del capacitor pf pf 2360 pf 23.6 pf Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 9 / 46

10 26.- Determine las reacciones en el apoyo A de la viga mostrada, despreciando su peso. A x = 6 kn A y = 12 kn M A = 0 A x = 0 A y = 18 kn M A = 0 A x = 6 kn A y = 12 kn M A = 32 kn m A x = 6 kn A y = 18 kn M A = -32 kn m 27.- Dado el siguiente circuito, calcule la corriente que circula por la batería A A 6.04 A A 28.- En el siguiente arreglo de conexión de focos todos de 100 Watts, Cuál brilla más? Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 10 / 46

11 29.- Una partícula que penetre perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético uniforme describirá un movimiento: Rectilíneo uniformemente acelerado Vibratorio armónico Rectilíneo uniforme Circular 30.- Cuál será el trabajo total realizado por la fuerza mostrada gráficamente en la figura, cuando actúa en el intervalo 0 x 20? 800 J 600 J 400 J 200 J 31.- La ecuación que corresponde a la segunda ley de Newton es 32.- Un ratón corre a lo largo de un túnel recto y angosto. Si su curva velocidad-tiempo es una recta paralela al eje del tiempo, la aceleración es: Cero Cuadrática Constante y distinta de cero Variable linealmente 33.- La correa transportadora de una estación automática levanta 500 tons. de mineral hasºta una altura de 90 ft en una hora. Qué potencia se requiere para su operación en hp? 75 hp 50 hp 80 hp 30 hp Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 11 / 46

12 34.- Un bloque de 2.0 kg está en una superficie plana donde µ s = 0.80 y µ k = Se le aplica una fuerza de 13.7 N paralela a la superficie, si el bloque se hallaba inicialmente en reposo Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 15.7 N Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 11.8 N Permanecerá en reposo y la fuerza de fricción será de 13.7 N Comenzará a deslizarse con una fuerza neta de 1.9 N 35.- Dos conductores rectos y paralelos de 5 m de longitud se encuentran separados por una distancia de 40 cm. Calcule la corriente que debe circular por cada alambre para que la fuerza entre ellos sea de 8x10-7 N. I = A I = A I = A I = A 36.- Una avioneta parte del reposo y alcanza una rapidez de 95 km/h en 7 segundos, para su despegue Cuál fue su aceleración en km/h 2? 9.8 x x x x Dos sistemas equivalentes de fuerzas y momentos actúan sobre la placa mostrada. Determine la fuerza F y el par M. F = 70 lb M = -130 lb in F = 70 lb M = 190 lb in F = 70 lb M = 100 lb in F = 70 lb M = 130 lb in 38.- Un camión de una tonelada corre a 72 km/h por una curva de 200 m de radio. Cuál debe ser la fuerza de fricción entre los neumáticos y la carretera para evitar que el camión derrape? 630 N 2000 N 100 N 200 N Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 12 / 46

13 39.- Encuentre la tensión en cada cuerda. 125 lb 100 lb 250 lb 167 lb 40.- El peso total de la carretilla y su carga es W = 100lb. Qué fuerza F es necesaria para levantar del suelo el soporte en A? F = 21.2 lb F = 26.9 lb F = 18.2 lb F = 23.1 lb 41.- Esta ley establece que la fem y la corriente inducida se oponen a la causa que las produce Ley de Lenz Ley de inducción de Faraday Ley de Biot y Savart Ley de Gauss Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 13 / 46

14 42.- En la siguiente ecuación donde: P = Diferencia de presiones ρ = Densidad v = Velocidad D = Diámetro L = Longitud µ = Viscosidad (kg/(m s)) las dimensiones de 0.62 son: No tiene Longitud / Tiempo Longitud Longitud 2 / Tiempo Cuál de las siguientes premisas es correcta? Si el campo eléctrico es cero en alguna región del espacio, el potencial eléctrico debe ser cero también en dicha región del espacio Si el potencial eléctrico es cero en alguna región del espacio, el campo eléctrico debe ser también nulo en dicha región En electrostática, la superficie de un conductor no es una superficie equipotencial Las líneas de campo eléctrico señalan hacia las regiones de potencial más alto 44.- Un objeto se mantiene inmóvil sobre una mesa lisa. De acuerdo a la segunda ley de newton para que comience a moverse deberá de: Disminuir la fricción del cuerpo con la mesa. Disminuir la fuerza de gravedad. Aplicarse una fuerza perpendicular al peso. Vencer la inercia del cuerpo El Campo eléctrico entre dos placas paralelas separadas una distancia d, y cargadas opuestamente se considera: Nulo Uniforme Máximo en las placas Variable según la carga Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 14 / 46

15 46.- Una varilla metálica de 40 cm. de longitud se mueve en ángulo recto en un campo magnético de gauss de densidad de flujo con una velocidad de 25 cm/seg. Cuál es la Fem. inducida en la varilla? 0.75 Volt 0.5 Volt 0.8 Volt 0.25 Volt 47.- La primera ley de Newton se refiere a: Fuerzas en equilibrio. Fuerzas de atracción. Fuerzas de acción y reacción Fuerzas no equilibradas Cuál de las siguientes expresiones es la correcta? ½mv o ² + (F d) = ½mv² ½mv² + (F d) = ½mv o ² ½mv F ² + (F 1 d) = (F 2 d) ½mv² + (F 1 d) = ½mv o ² 49.- Encuentre el valor de la fuerza vertical que aplicada en A genere el momento M como se ve en la figura. 290 N 261 N 450 N 320 N 50.- Dos carros de ferrocarril fijamente unidos que viajan a 88 pies/s tienen respectivamente son de 30,000lb y 40,000 lb de peso. Si se aplica una fuerza de frenado constante de 5000 lb a cada carro, determine el tiempo requerido para que el tren pare s s s s Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 15 / 46

16 51.- Determine la resultante de las fuerzas F 1 y F 2 si F 1 = - 45i 71j + 53 k Newton F 2 = 105i 210j 84k Newton 289 N ; Θ x =78 ; Θ y =13.51 ; Θ z = N ; Θ x =78 ; Θ y =13.51 ; Θ z = N ; Θ x =78 ; Θ y =166.5 ; Θ z = N ; Θ x =78 ; Θ y =166.5 ; Θ z = Una polea motriz "A" transmite la potencia por medio de bandas y poleas, si la motriz gira a razón de 60 rad/s, determine cómo es la velocidad angular de "C" con relación a "B" 2ω B =ω C no existe relación ω A =ω B =ω C ω B =2ω C 53.- Para que una fuerza que actúa sobre un cuerpo realice trabajo se requiere que: Sea paralela a la distancia que recorre. Forme un ángulo con la distancia recorrida. Se mueva en línea recta. Sea perpendicular a la distancia que recorre Cual debe ser el diámetro d de un conductor de cobre de longitud l, si se va a obtener de una barra cuadrada de lado y longitud l. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 16 / 46

17 55.- Para que la resultante de un sistema de fuerzas que actúa sobre un cuerpo sea igual a cero, es suficiente con que Parta del reposo con aceleración constante. Se desplace en línea recta. Se mueva a velocidad constante. Se mueva con aceleración constante 56.- Se unen cuatro conductores iguales, cada uno con resistencia r formando un cuadrado. Si se conectan a un circuito por dos vértices no consecutivos, su resistencia equivalente es: 2r ½r ½(3r) r 57.- El diagrama de cuerpo libre de un cuerpo sobre un plano con fricción que se mueve hacia la derecha es: 4) 3) 2) 1) Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 17 / 46

18 58.- Determine el valor del peso W del cilindro suspendido por dos cables si T CB = 100lb 300 lb 87 lb 120 lb 78 lb 59.- Es el retraso de la magnetización respecto a la Intensidad Magnética Saturación Retentividad Histéresis Permeabililidad 60.- Un automóvil viaja 800 pies en 18 s, éste presenta una aceleración de 2 pies/s². Determine la distancia después de un tiempo de 9 s x=256 pies x=436 pies x=128 pies x=319 pies 61.- La rigidez dieléctrica es el valor máximo del que puede soportar sin dañarse. Potencial Campo Capacitor Gradiente 62.- La fuerza de repulsión entre dos cargas puntuales separadas una distancia r es de 12 N. Cómo debe variar su separación si la fuerza es de 24 N? Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 18 / 46

19 63.- De las siguientes opciones cuál corresponde al diagrama de cuerpo libre de la figura mostrada? 1) 4) 3) 2) Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 19 / 46

20 64.- Si el voltaje en R 1 es V, en R 2 será 65.- Una piedra de 5 lb de peso es soltada de una altura h y pega en la tierra con una velocidad de 90 pies/s. determinar la altura a la cual fue soltada pies pies pies pies 66.- Si un automóvil se desplaza a una velocidad constante de 75 mi/h, cuál es su velocidad expresada en m/s? Un vector tiene una componente de 10 m en el eje X positivo, una componente de 10 m en el eje Y negativo y una componente de 5 m en el eje Z negativo. La magnitud de este vector es: 5.0 m 13.2 m 15.0 m 25.0 m 68.- Una fuerza de magnitud de 500 N tiene los ángulos directores de θ X = 115 0, θ Y = Calcule las componentes F X, F Y y F Z si se sabe que esta última es negativa. F X = N, F Y = N, F Z = N F X = N, F Y = N, F Z = N F X = N, F Y = N, F Z = N F X = N, F Y = N, F Z = N Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 20 / 46

21 69.- Un cuerpo de 20 Kg está sostenido por medio de dos cables como se muestra en la figura. Las tensiones en los cables son: 2 m 4 m 1 m A B 20 Kg T A =T B =10.0 N T A =T B =22.3 N T A =T B =219.0N T A =T B =438.0N 70.- Una viga cuyo peso es despreciable, soporta las cargas que se indican en la figura. Determine la magnitud de las reacciones en los apoyos A y B. 7 m 7 m 5 m 125 N 340 N 200 N 180 N A 4 m 17 m B A Y = N, B X = 0, B Y = N A Y = N, B X = 0, B Y = N A Y = N, B X = 0, B Y = N A Y = N, B X = 0, B Y = N 71.- Un cañón que se encuentra en un terreno horizontal, dispara una bala con un ángulo de 30 0 sobre la horizontal con una velocidad de salida de 980 m/s. Despreciando la resistencia del aire, qué distancia horizontal viajará el proyectil antes de impactarse en el suelo? m m m m Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 21 / 46

22 72.- De las siguientes situaciones, cuál de ellas es imposible que se presente? Un cuerpo se mueve con velocidad hacia el Este y experimenta una aceleración hacia el Oeste. Un cuerpo tiene momentáneamente una velocidad igual a cero y una aceleración diferente de cero. Un cuerpo se mueve con aceleración constante y velocidad variable. Un cuerpo se mueve con velocidad constante y aceleración variable El principio de transmisibilidad establece que: Las fuerzas de acción y reacción de dos cuerpos en contacto, tienen la misma magnitud, la misma dirección y sentidos opuestos. Dos fuerzas de la misma magnitud, misma dirección y sentido opuesto, al sumarse dan cero. Una fuerza aplicada en un punto de un cuerpo rígido puede ser reemplazada por otra fuerza aplicada en otro punto del mismo cuerpo rígido, siempre y cuando ambas fuerzas tengan la misma magnitud, misma dirección y el mismo sentido. La resultante de dos fuerzas concurrentes se determina por la ley del paralelogramo El par de fuerzas mostrado en la figura 400 N 3 m 400 N es equivalente a : a) b) 2 m 600 N 600 N 150 N 8 m 150 N 500 N c) d) 2 m 300 N 4 m 300 N 500 N Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 22 / 46

23 75.- La viga mostrada en la figura está en una condición : F 1 F 2 B A Parcialmente restringida. Estáticamente indeterminada. Completamente restringida. Desequilibrada totalmente Durante un pequeño intervalo de tiempo, la posición de un auto está dada por la ecuación X(t) = 27t 4t 3, en donde X está dada en metros y t en segundos. Para t = 1 s, la aceleración del auto es: -24 m/s 2-12 m/s 2 4 m/s 2 27 m/s Una pelota de 150 gramos sujeta en el extremo de una cuerda gira uniformemente en un círculo horizontal de 60 cm de radio. La pelota efectúa 2 revoluciones por segundo. Cuál es el valor de su aceleración centrípeta? 12.5 m/s m/s m/s m/s Un ladrillo se desliza sobre una superficie horizontal con una velocidad constante. Para incrementar la fuerza de fricción entre éste y la superficie horizontal se debe : Colocar un segundo ladrillo sobre el primero. Disminuir la superficie del área de contacto. Aumentar la superficie del área de contacto. Disminuir la masa del ladrillo Un automóvil que viaja a 60 Km/h puede frenar y detenerse en una distancia de 20 m. Si el automóvil viaja a 120 Km/h, cuál será la distancia en que se detiene? Considere que la fuerza máxima de frenado es independiente de su velocidad. 20 m 40 m 60 m 80 m Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 23 / 46

24 80.- Un bloque de masa m se mueve hacia la derecha con velocidad v y choca elásticamente con un bloque de masa M que se mueve en sentido contrario con la misma velocidad v. Si M es mucho mayor que m, el cambio en la energía cinética del bloque de masa m es : cero 2mv 2 3mv 2 4mv Dos pequeños objetos cargados eléctricamente se rechazan uno a otro con una fuerza de magnitud F cuando están separados una distancia d. Si la carga de cada objeto se reduce a una cuarta parte de su valor original y la distancia que los separa se reduce a la mitad, la magnitud de la nueva fuerza de repulsión será, en función de la magnitud original: F/16 F/8 F/4 F/ Cinco cargas eléctricas están colocadas como se muestra en la figura. Indique el diagrama que corresponde a las fuerzas electrostáticas correctas que actúan sobre q 5. + q - q - q q 5 = + q + q a) b) q 5 q 5 c) d) q 5 q 5 Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 24 / 46

25 83.- Cuatro cargas puntuales están colocadas en las esquinas de un cuadrado que tiene 30 cm de lado. Calcular el potencial en el centro del cuadrado si cada una de las cargas tiene + 2 µc. cero x 10 5 V 3.15 x 10 5 V 3.40 x 10 5 V 84.- Calcular el valor de intensidad de corriente eléctrica que circula por el siguiente circuito. 3 3 V 3 V 500 Ω cero 6 ma 12 ma 18 ma 85.- Tres resistencias están conectadas como se muestra en la figura y se mantiene una diferencia de potencial de 18 volts entre los puntos a y b. La corriente que suministra la batería es : a 18 V 3 Ω 6 Ω 9 Ω b 91 ma 1 A 11 A 18 A Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 25 / 46

26 86.- Un alambre de 3.00 m de largo y mm 2 de área de sección transversal tiene una resistencia de 41 Ω a 20 0 C. Si su resistencia aumenta a 41.4 Ω a C, Cuál es el coeficiente de temperatura de la resistividad de este material? 0.33 x / 0 C 1.08 x / 0 C x / 0 C x / 0 C 87.- Lo que hace posible la generación de energía eléctrica por medio del magnetismo es: Campo magnético, corriente eléctrica y masa. Campo magnético, conductores y velocidad. Campo eléctrico, velocidad y masa. Masa, volumen y velocidad Una carga eléctrica positiva viaja con una velocidad v en una región en donde existe un campo magnético B y experimenta una fuerza F. Indique cuál de los diagramas representa a los tres vectores con sentidos correctos. a) b) v B B v F F c) d) F B v v B F Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 26 / 46

27 89.- Una varilla de cobre delgada de 1.0 m de largo tiene una masa de 50 gramos. Cuál es la corriente mínima en la varilla que le permita flotar en un campo magnético de 0.1 T? 1.2 A 2.5 A 4.9 A 9.8 A 90.- Un solenoide de 40 cm de perímetro tiene un área en su sección transversal de 8 cm 2 y fue devanado con 300 vueltas de alambre que lleva una corriente de 1.2 A. La permeabilidad relativa de su núcleo de hierro es de 600. Calcúlese la inducción magnética (B) en el interior mt mt mt mt 91.- Aplicando análisis dimensional, determine la ecuación correcta del momento respecto al origen en la siguiente figura. W = Fuerza Total de la carga triangular L = Longitud 92.- En qué condición aceleraría su automóvil hacia el frente pisando el freno y no el acelerador? De subida. De bajada. En reversa. En una curva 93.- Un automóvil se mueve en forma horizontal sobre una curva circular de 1500 pies de radio a una velocidad de 70 millas/hora. Determine su aceleración normal ft/s ft/s ft/s ft/s 2 Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 27 / 46

28 94.- Para el siguiente diagrama, cuáles son los valores de los ángulos y de manera que las fuerzas en los cables AC y BC sean iguales al peso del objeto? 95.- Hallar las componentes de la fuerza de 600 N que ejerce el cable AB sobre la pluma OB. Fx = N Fy = N Fz = N Fx = N Fy = N Fz = N Fx = N Fy = N Fz = N Fx = N Fy = N Fz = N Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 28 / 46

29 96.- Se aplican las 3 fuerzas mostradas a una partícula. Identifique la posible resultante del sistema. 1) 2) 3) 4) 97.- Se tienen tres cargas eléctricas A, B y C. Las cargas A y B se atraen entre sí, las cargas B y C también se atraen una a la otra. Cuál es el efecto entre las cargas A y C? Se atraen. No hay efecto entre ellas. Se repelen. Afecta significativamente la fuerza gravitacional. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 29 / 46

30 98.- Una pirámide cuadrada cuya base tiene de lado 7 m y de altura 4 m se coloca en un campo eléctrico vertical de 65 N/C. Cuál es el flujo eléctrico total a través de las cuatro superficies laterales de la pirámide? 3185 Nm 2 /C Nm 2 /C Nm 2 /C Nm 2 /C 99.- Determinar el momento de la fuerza de 400 N respecto al punto O, si está aplicada como se muestra en la figura Una partícula se desplaza en línea recta. Después de haber iniciado el movimiento, su velocidad es negativa y su aceleración es también negativa. Cuál de las siguientes gráficas describe su movimiento? 1) 2) 3) 4) Una caja que pesa 20 N está sobre una superficie horizontal. Si los coeficientes de rozamiento son y y la caja es jalada por una fuerza horizontal de 50 N, determine la aceleración de la caja m/s m/s m/s m/s 2 Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 30 / 46

31 102.- De los sistemas mostrados, cuál no es equivalente a los demás? 1) 2) 3) 4) Por un alambre de cobre de 2.54 mm de diámetro circula una corriente de 0.5 A. Calcule la velocidad de deriva, suponiendo que la concentración de electrones libres es de 8 x electrones/m x 10-6 m/s 6.16 x 10-6 m/s 7.71 x 10-6 m/s x 10-6 m/s Un electrón que viaja a 3.9 x 10 5 m/s experimenta una fuerza máxima en un campo magnético cuando se mueve hacia el oeste. La fuerza apunta hacia afuera y en forma perpendicular a la hoja de papel y su magnitud es de 8.2 x N. Cuál es la magnitud y sentido del campo magnético? 1.34 T hacia el norte T hacia el sur T hacia el norte T hacia el sur. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 31 / 46

32 105.- Cuál es el diagrama de cuerpo libre que corresponde a la siguiente figura? 1) 2) 3) 4) Determinar la aceleración de una partícula a los 6 segundos, sabiendo que su movimiento está definido por la ecuación x=9t 3-108t 2-216t+8, donde x está dado en metros y t en segundos. 108 m/s m/s m/s 2 d. 972 m/s 2 Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 32 / 46

33 107.- Una persona utiliza una carretilla de 8 kg para transportar tres bultos de cemento de 50 kg cada uno. Cuánta fuerza deberá de ejercer sobre cada brazo de la carretilla? (El peso de la carretilla se considera concentrado en G y el de los bultos en H.) N N N N Un furgón de ferrocarril de 40 toneladas cortas desciende sobre un plano con un ángulo de 2º con la horizontal a una velocidad de 4 ft/s, la resistencia del rodamiento es de 15 lb / tonelada; si la fuerza P de 4000 libras es aplicada como se muestra, determínese el tiempo requerido para llevarlo al reposo. (Nota: 1 tonelada corta = 2000 lb) 3.82 s 5.49 s 7.36 s 9.45 s Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 33 / 46

34 109.- Dos bloques están soportados mediante un juego de poleas como se ilustra en la figura. Determine la rapidez del bloque A si el bloque B tiene una rapidez hacia arriba de 3 m/s. 1.5 m/s 6.0 m/s 9.0 m/s 12.0 m/s Se tiene un circuito eléctrico como se muestra en la figura; este circuito está constituido por un interruptor mecánico, un condensador y una batería. La función del sistema mecánico es la de abrir y cerrar los contactos del interruptor. Cuál es la función del condensador? Evita que la batería se dañe. Proporciona más energía eléctrica al sistema. Es un auxiliar del interruptor. Evita el arqueo cuando el interruptor está abierto. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 34 / 46

35 111.- Una avioneta vuela en forma horizontal a la velocidad y altura mostrados. De la avioneta se deja caer una caja que llega hasta el punto B. Determine el ángulo o 6.97 o 8.91 o o Un motor es alimentado por 120 V. Produce 2.75 HP de potencia mecánica. Si este motor tiene una eficiencia de 90 % al convertir la energía eléctrica en mecánica, encuentre la corriente que consume el motor. 17 A 18 A 19 A 20 A Calcular la resistencia equivalente del siguiente circuito. Manual de problemas para Fìsica ENCB Etapa escrita M. en C. José Luis Hernández González 35 / 46

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