CERTAMEN GLOBAL FIS110 FORMA R (Jueves 7 de diciembre 2006) FORMULARIO

Transcripción

1 AEIDO ATENO, ATENO, NOBES O US CETAEN GOBA FIS11 FOA (Jueves 7 de diciembre 6) DESAOO O FUNDAENTACIÓN O ESCITO. alas y omitidas NO dan puntaje arcar las OITIDAS en Hoja de espuestas FOUAIO g 1 [m/s dy dvy ] π v y = ay dt = dt dθ dω v ω = α = v = ω r ac = = ω r a t = α r dt dt r v = v + 1 a t y = y + v t + a t a y = v y v x = A sen(ωt+δ) ω = π / T fe µ e N fc = µ c N d F = m a Fext = = ac = i dt m i v m = i r r i C mi Trabajo realizado por: Gravedad cerca de la superficie de la Tierra: mg(y F y I ) 1 esorte: K ( x x ) F I Energía potencial: Gravitacional, cerca de la superficie de la Tierra: mgy De resorte: 1 Kx d τ ext = τext = I α dt Ek 1 I = ω l = r p = I ω FIS11 do. Semestre 6 1 CETAEN GOBA

2 1. Un globo se deja caer desde el reposo en t = [s]. a rapidez instantánea vy del globo varía con el tiempo según el grafico adjunto. De acuerdo a la información dada en el gráfico, la aceleración media a y del globo, en el intervalo entre,5[s] y 5,5[s], es aproximadamente: A) Cero. 7,[m/s ],5[m/s ],[m/s ],6[m/s ] v y [m/s] t [s]. Un cuerpo parte del reposo en el punto y recorre una trayectoria circular de radio, manteniendo una aceleración tangencial constante a durante todo el trayecto. t Q El vector que mejor representa la aceleración del cuerpo al pasar por el punto Q, es: Q Q Q A) Q Q Justificación: FIS11 do. Semestre 6 CETAEN GOBA

3 . Un ladrillo cae desde un techo inclinado en un ángulo 7 con la horizontal. El ladrillo llega al suelo en un tiempo de,[s] después de separarse del techo, a una distancia de,4[m] de la pared, como se indica. Desprecie el roce con el aire, y use: g 1[m/s ] sen 7,6 cos7,8 tan7,75. 7,4[m] En el instante en que el ladrillo se separa del techo, la magnitud de su velocidad era, aproximadamente: A) 15[m/s] 1[m/s] 8[m/s] [m/s] 1,[m/s] 4. especto a la calle, la lluvia cae verticalmente con rapidez constante de magnitud. Un auto se desplaza con rapidez A respecto a la calle. El conductor observa que en la ventanilla lateral de su auto, las gotas dejan marcas que forman un ángulo θ con la vertical, como se muestra en la figura. Entonces, el ángulo θ es igual a: A) arc sen A arc sen A arc tan A arc tan A Ninguno de los anteriores θ Justificación: FIS11 do. Semestre 6 CETAEN GOBA

4 5. Un bloque de masa de 5[kg] permanece en equilibrio sobre una superficie inclinada en 5 con la horizontal, sostenido por una fuerza F paralela al plano. El coeficiente de roce estático entre la superficie y el plano es µ e =,6. Sen 5º,8 Cos 5º,6 Tan 5º 1, Entonces, usando g 1[m/s ], la máxima magnitud que puede tener la fuerza F, de modo que el bloque no resbale por el plano hacia arriba, es aproximadamente: A) 67[N] F 5º 58[N] 4[N] [N] 18[N] 6. El vehículo de la figura está acelerando hacia la derecha de modo que el cuerpo de masa m, suspendido de una cuerda, permanece en la posición indicada. Entonces la tensión de la cuerda y la magnitud de la aceleración son, respectivamente: m θ a A) Tensión mg senθ mgcos θ Aceleración gsen θ gsenθ mgsenθ gcos θ mg cosθ gtanθ mgsenθ tanθ gtanθ FIS11 do. Semestre 6 4 CETAEN GOBA

5 7. Una bolita de masa m está en equilibrio, suspendida de un resorte de constante elástica k y largo natural l, como muestra en la figura. Entonces el largo del resorte en la posición mostrada es igual a: k m A) l l mg / k l + mg / k l + mg / k ninguna de las anteriores 8. Abelardo está sentado sobre una plataforma circular que está girando con rapidez angular ω constante. Eloísa es una observadora inercial. Abelardo coloca sobre la plataforma una moneda de masa, a una distancia del centro. a moneda no Abelardo Eloísa resbala. Entonces, la fuerza de roce ejercida por la plataforma sobre la moneda, medida respectivamente por Abelardo y por Eloisa, es igual a: Según Abelardo A) Cero Cero Según Eloisa Cero (ω, hacia el centro) (ω, hacia el centro) (ω, hacia el centro) (ω, hacia afuera) (ω, hacia afuera) (ω, hacia el centro) (ω, hacia afuera) ω Justificación: FIS11 do. Semestre 6 5 CETAEN GOBA

6 9. Una rueda de radio gira en torno a un eje horizontal fijo E con rapidez angular constante ω. Un chicle de masa está adherido en el borde de la rueda. Cuando el chicle pasa por el punto, ubicado a la misma altura que E, la fuerza ejercida por la rueda sobre el chicle es igual a : A) g ĵ ˆi ω g ˆj y ĵ ω E x ˆi ω + g ˆj î ˆi ω + g ˆj ˆi ω g ˆj 1. Una bala de cañón de masa m es disparada desde el punto A, a nivel del suelo, con energía cinética K. En el trayecto desde A hasta el punto B, a altura H sobre el suelo, el roce del aire realiza sobre la bala un trabajo de valor K absoluto igual a Entonces, en el punto B, la energía cinética de la bala, es igual a: A B H A) K K mgh K mgh + 4 K mgh 4 K mgh + FIS11 do. Semestre 6 6 CETAEN GOBA

7 11. Una pequeña argolla de masa puede deslizar a lo largo de un alambre rígido que tiene un sector en forma de semicírculo de radio. El roce NO puede despreciarse. a argolla está unida a un resorte ideal de constante k y largo natural l =, que tiene su otro extremo unido a un punto fijo O. Se ubica la argolla en reposo a una altura 4 sobre el punto O, y se la suelta. a argolla se detiene por primera, vez al llegar al punto S. El trabajo realizado por la fuerza de roce desde que se suelta la argolla hasta que se detiene en el punto S es: 4 O S A) 4 g k 4 g 9 k 4 g 9 k 4 g g 1. Una persona se encuentra parada sobre el piso de un ascensor que está subiendo con aceleración constante. De los siguientes pares de fuerzas: I la fuerza de contacto ejercida por la persona sobre el ascensor, y la fuerza de contacto ejercida por el ascensor sobre la persona. II la atracción gravitacional ejercida por la persona sobre la Tierra, y el peso de la persona. III la fuerza de contacto ejercida por el ascensor sobre la persona, y el peso de la persona. Forman un par acción reacción: A) Sólo I Sólo II Sólo I y II Sólo II y III I, II y III FIS11 do. Semestre 6 7 CETAEN GOBA

8 ENUNCIADO AA AS EGUNTAS 1 y 14: Un carro de masa que viaja con rapidez, choca con otro de masa, que se encuentra inicialmente en reposo. Después del choque, los carros quedan enganchados. î x î x 1. Durante el choque la energía mecánica del sistema formado por los dos carros: A) se conserva porque la fuerza de gravedad es conservativa. se conserva porque las fuerzas de interacción entre los carros son conservativas. se conserva porque las fuerzas externas al sistema son despreciables. se conserva porque las fuerzas internas del sistema son despreciables. no se conserva. Justificación: 14. Entre un instante antes, y un instante después del choque, el momentum lineal del carro de masa, varió en: A) î 4 Cero î î î FIS11 do. Semestre 6 8 CETAEN GOBA

9 15. En el sistema de la figura, la cuerda no resbala respecto a la polea. El momento de inercia de la polea respecto de su eje es /. Entonces, el bloque suspendido de la cuerda desciende con aceleración de magnitud: oce despreciable olea, A) g 1 g g 5 1 g g Una persona está parada en los extremos de dos barras homogéneas idénticas, cada una de largo y masa, manteniéndolas en equilibrio horizontal como se indica en la figura. El roce en los ejes puede despreciarse. Entonces la masa de la persona es igual a: 5 A) 4 4 FIS11 do. Semestre 6 9 CETAEN GOBA

10 ENUNCIADO AA AS EGUNTAS 17 y 18: a paleta de la figura, de largo y masa, puede girar libremente en torno al pivote, y está inicialmente sujeta por una cuerda en la posición indicada. C El centro de masa está a una distancia del pivote, y su momento de inercia en torno al pivote es En cierto instante se corta la cuerda. sen 7 /5 cos 7 4/5 tan 7 /4 17. Entonces, despreciando el roce, la aceleración angular α de la paleta cuando el C pasa a la misma altura del pivote, es igual a: A) Cero 6g 5 g 9g 1 6g 18. Despreciando el roce, la rapidez angular ω de la paleta cuando el C pasa a la misma altura del pivote, es igual a: 7g A) 1 7g 5 6g 5 6g 15 6g 5 FIS11 do. Semestre 6 1 CETAEN GOBA

11 19. En el sistema de la figura la barra de masa y largo es homogénea y se encuentra en equilibrio unida a la cuerda C y apoyada en el muro. Entonces la flecha que mejor representa la fuerza ejercida por el muro sobre la barra es. α C β, A) β β β α α α β β α α. Un aro y un disco pueden girar sin roce en torno a un eje vertical que pasa por sus centros. Inicialmente, ambos objetos giran en el mismo sentido, con rapideces angulares constantes ω y ω, respectivamente. En cierto instante, el aro cae sobre el disco, y después de un tiempo, los dos cuerpos giran unidos. Si I AO = I DISCO, entonces la rapidez angular con que giran los dos cuerpos unidos es igual a: ω ω A) 5 4 ω ω ω ω Diferente de las anteriores. FIS11 do. Semestre 6 11 CETAEN GOBA

12 COECTAS CG FOA EG y T 1 E C A 4 D 5 B 6 D 7 C 8 C 9 D 1 B 11 C 1 C 1 E 14 C 15 C 16 D 17 B 18 C 19 B C