Instituto de Física Facultad de Ingeniería Universidad de la República

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Jesús Aguirre Alarcón
hace 7 años
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1 EXAEN - Física General 1 8 de julio de 006 9,8 m/s ; ases 8,145 J/mol K ; P 0 101,5 Pa ; 0ºC 7 K El momento de inercia de un disco uniorme, respecto de un eje perpendicular que pasa por su centro es: I /, donde es la masa del disco y su radio. VESIÓN 1 Soluciones al inal Preunta 1 Una bala de masa m 15 ramos que lleva una velocidad de 50 m/s es disparada contra una masa 1.0 inicialmente en reposo, suspendida de una cuerda de lonitud.0 m. a bala penetra en la masa y sale de ella (después de un intervalo de tiempo muy pequeño) con una velocidad de 100 m/s. Cuál es la altura (H) máxima que subirá la masa? 0.15 m 0. m 0.58 m 0.7 m e) 1.0 m Preunta Considere dos ladrillos uniormes idénticos de lonitud que se hallan uno sobre el otro en el borde de una supericie horizontal (ver iur. a distancia máxima (D 1 D ) que pueden sobresalir los ladrillos sin caer, vale: m H / / / e) /4 D 1 D (Suerencia: considere la posición de los centros de masa individuales y del conjunto de los ladrillos, justo antes de romperse el equilibrio.) Preunta Un lobo lleno de Helio (He) está atado a una cuerda (lexible y uniorme) de.0 m de laro y 0.10 de masa total.). El lobo es esérico con un radio de 0 cm. El material del lobo se supone de masa despreciable. En el estado de equilibrio el lobo levanta una lonitud H de cuerda iual a: 0. m 0.7 m 1.0 m 1.7 m e) 1.9 m ρ Aire 1.1 /m ρ He 0.17 /m H He

2 Preunta 4 Una cuerda de masa despreciable está enrollada alrededor de un carretel homoéneo de masa y radio, como muestra la iura El carretel puede irar libremente alrededor de un eje ijo que pasa por su centro (punto O). De la cuerda pende un bloque de masa. Inicialmente todo el sistema se encuentra en reposo. Se deja caer el bloque, desenrollándose la cuerda una lonitud, mientras no desliza sobre el disco. Determine la velocidad anular inal del disco. e) O (, I /) Preunta 5 Un disco homoéneo de masa y radio, puede irar libremente en el plano vertical, en torno a un eje ijo horizontal que pasa por el punto O a una distancia / del centro del disco. En el punto P, simétrico de O con respecto al centro del disco, hay sujeto un resorte de constante elástica que une al disco a una pared. a iura 1 muestra al sistema en equilibrio. Si el disco se desplaza un pequeño ánulo θ con respecto a su posición de equilibrio (ver iura ) y lueo se suelta, el disco comienza a oscilar. a recuencia anular () de las pequeñas oscilaciones es: (Suerencia: considere al disco oscilando como un péndulo ísico, sobre el que también actúa el torque debido al resorte. Asuma que O el resorte permanece aproximadamente horizontal durante el / movimiento y que sen θ θ y cos θ 1) e) 4 4 / P Fiura 1 O θ P Fiura

3 Preunta 6 Un tenista impacta la pelota a una altura h 0 0.7m con una velocidad inicial v 0 y ánulo α con respecto a la horizontal. a pelota pasa rasante sobre la red de un metro de altura y cae sobre la línea inal de la cancha de su adversario (ver iur. Si la cancha de tenis tiene una lonitud 4 m, con que ánulo α sale la pelota? α.9º α 0.8º α 14º α 4.5º e) α 6º h 0 0.7m v 0 α / 1m h ed 1m /1m Preunta 7 Considere un bloque de masa 0.0 en reposo sobre una supericie horizontal con coeiciente de rozamiento estático µ S 0.6. Un chorro de aua incide normalmente sobre la supericie lateral del bloque a razón de m /s y lueo escurre (es decir, el aua se detiene instantáneamente y cae por acción de la raveda. Cuál es la velocidad máxima V del chorro de aua para que el bloque no deslice? 5. m/s 7.8 m/s 11.8 m/s 5. m/s e) 4.0 m/s ρ Aua 1 r/cm V µ S Preunta 8 Una persona quiere enriar 00 de aua que inicialmente está a 0ºC. En el conelador tiene cubos de hielo de 0 cada uno, a una temperatura de 18ºC. Si quiere beber su aua a menos de 6ºC, cuál es la cantidad mínima de cubitos que debe poner en su vaso?. Supona que el vaso (cuyo calor especíico puede despreciarse) es lo suicientemente rande como para introducir la cantidad de cubitos necesaria y que las pérdidas térmicas son despreciables. Datos: 4 Calor especíico del aua líquida: c liq 4,186 J/ K 5 Calor especíico del hielo: c hielo, J/ K 1 Calor latente de usión del hielo: usión J/ e)

4 Preunta 9 Un as se expande desde un volumen V I m hasta un volumen V F 6m a lo laro de dos trayectorias: IF e IAF (como muestra la iur. El calor que se area al as a lo laro de la trayectoria IAF es Q IAF 400 J. El trabajo realizado por el as en la trayectoria IF es de 00 J. El módulo de la variación de la enería interna del as ( E E F -E I ) es: E 100 J E 70 J E 550 J E 850 J e) E 50 J Preunta 10 Una masa m está unida a una cuerda que pasa por un pequeño oriicio en una supericie horizontal sin ricción. a masa inicialmente orbita con velocidad V 0 en un círculo de radio 0. a cuerda empieza a jalarse lentamente desde abajo (ver iur, mientras la órbita de la masa m adquiere un radio r. a tensión T en la cuerda para el nuevo valor del radio es: (Suerencia; piense qué manitud se conserva en el proceso). e) 0 0 / r 0 / r 0 / 0 0 / 0 0 / 0 mv mv mv r mv r mv T r V m

5 esp P1 P P P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 v1 D E B C B D C A E A v A E C D C A D B E B v C D A B A C B E D E v4 A D C B C A B E D E v5 B C D E D B E A C A

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