r r r FÍSICA 110 CERTAMEN # 3 FORMA R 6 de diciembre 2007 IMPORTANTE: DEBE FUNDAMENTAR TODAS SUS RESPUESTAS: Formulario:

Transcripción

1 FÍSICA 11 CERTAMEN # 3 FORMA R 6 de diciembe 7 AP. PATERNO AP. MATERNO NOMBRE ROL USM - PARALELO EL CERTAMEN CONSTA DE 1 PÁGINAS CON PREGUNTAS EN TOTAL. TIEMPO: 1 MINUTOS IMPORTANTE: DEBE FUNDAMENTAR TODAS SUS RESPUESTAS: SE CORREGIRÁ LA JUSTIFICACIÓN Y/O DESARROLLO DE LAS RESPUESTAS CORRECTAS OMITIDAS NO DAN PUNTAJE Fomulaio: p mv Fext dp = = M a dt τ F CM Epot,gav = mgy Impulso: J F dt P τ ext Algunos momentos de inecia: = miv = I α Vailla delgada del lago L, eje pependicula po el CM: i E E pot, elást 1 = x J NETO= p mi i = m i 1 = I ω CM 1 ML 1 Disco o cilindo macizo de adio R, eje pependicula po el CM: 1 MR L L R L R Placa ectangula plana, eje pependicula po el CM: Esfea maciza de adio R, eje po el CM: MR 5 1 M(a b + ) 1 R b a 1. El deslizado de la figua tiene masa M. Cada una de las pesas móviles tiene masa m (despecie la masa del pota-pesas). La cueda y la polea son ideales y el oce puede despeciase. En un pime ensayo, con pesas sobe el deslizado y pesas colgando de la cueda, la aceleación del deslizado tiene magnitud a. En un segundo ensayo, se saca una de las pesas colgando y se la coloca sobe el deslizado. La nueva aceleación del deslizado seá: a 3 a a 3 M+ m a M+ 3m 3 M+ m a M+ 3m

2 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS y 3: Un cao de montaña usa de masa m se mueve po el cail en el sentido indicado, pasando po el punto P con apidez v. El oce es despeciable en todo el cail, excepto en la zona de fenado RS, en que hay oce suficiente paa detene al cuepo. P Q H H/3 H/3. De las siguientes afimaciones elativas al movimiento del cao: I La enegía mecánica del cao se conseva ente P y S. II El momentum del cao se conseva ente P y S. III El tabajo neto hecho sobe el cao ente P y S es negativo. son vedadeas: Sólo I Sólo I y III Sólo II Sólo II y III Sólo III R S 3. El cao se detiene en el punto S. Entonces el tabajo hecho po el oce sobe el cao en el tamo RS es igual a: 1 mv mgh 1 mv mgh + mgh + 1 mv 1 mv mgh

3 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS y 5: El caito de masa m de la figua es mantenido po una fueza extena F paalela al plano inclinado, compimiendo al esote una distancia l o especto a su lago natual. El esote es ideal y tiene constante elástica. El caito no está unido al esote. Repentinamente, la fueza F deja de actua y el caito sale dispaado hacia la pate supeio del plano inclinado. θ m F Roce =. Desde que la fueza F deja de actua, hasta que el esote ecupea su lago natual, el cambio en la enegía potencial gavitacional del sistema es igual a : l mg senθ l mg senθ l mg senθ 8 mg l mg l 5. Desde que la fueza F deja de actua, hasta el esote ecupea su lago natual, el cambio en la enegía potencial elástica del sistema es igual a : l θ 1 sen 16 1 l sen θ 16 1 l cos θ 16 1 l 16 1 l 16

4 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS 6 y 7: Un pequeño bloque de masa m está unido a un esote ideal de constante elástica y lago natual l. Inicialmente, el bloque es sostenido de modo que el esote tiene su lago natual. Repentinamente, se deja de sostene el bloque. 6. Desde el punto en que el bloque se suelta, hasta que alcanza su punto más bajo, la vaiación de la enegía potencial elástica del sistema es igual a: m mg mg mg mg Ceo 7. La máxima enegía cinética del bloque es igual a: 3 m g 1 m g. 1 m g 3 m g mg 8. Un bate de béisbol tiene su cento de masa en el punto indicado, más cecano al extemo más ancho. El bate pemanece en equilibio apoyado conta una paed, en las dos posiciones mostadas. En ambas posiciones, el oce ente el bate y la paed es despeciable. El coeficiente de oce ente el bate y el suelo es el mismo en ambas posiciones. Posición 1 Posición θ CM θ CM Respecto a la magnitud de la fueza ejecida po la paed sobe el bate, es coecto: Vale ceo en ambas posiciones. Tiene el mismo valo (difeente de ceo) en ambas posiciones. Es mayo en la posición. Es mayo en la posición 1. No se puede sabe sin conoce el coeficiente de oce.

5 9. La baa de la figua es homogénea, de lago L y masa M. La baa pemanece en equilibio, apoyada sobe el piso en P y sostenida po una cueda ideal en Q. La tensión de la cueda es igual a: Q α P θ Mg cosθ Mg cosθ senα Mg cosθ cosα Mg tanθ Mg 1. La bolita A ueda po la mesa con una velocidad constante V. En el mismo instante en que la bolita cae de la mesa, ota bolita B, idéntica, se deja cae desde la misma altua hacia el piso. Despecie el oce. Paa cada bolita, considee el intevalo de tiempo desde que se deja cae hasta un instante justo antes de llega al piso. Entonces, es vedadeo que: A B Ambas bolitas llegan con la misma enegía cinética al piso Ambas bolitas llegan con el mismo momentum al piso Ambas bolitas expeimentan el mismo aumento en su enegía cinética Ambas bolitas expeimentan el mismo aumento en la magnitud de su momentum Ninguna de las anteioes es vedadea

6 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS 11 Y 1: Con dos baas homogéneas idénticas, cada una de masa M y lago L, se fabica la pieza en foma de T, de la figua. 11. El momento de inecia de esta pieza especto de un eje E pependicula al plano de la figua, es igual a E 1 ML 6 5 ML 1 ML 3 ML 3 17 ML 1 1. La distancia desde el eje E, hasta el CM de la pieza en foma de T, es igual a: 3 L L 3 L 3 L 3 L

7 13. Una ueda de adio R, masa M y momento de inecia I especto a su eje, está giando inicialmente con apidez angula ω. En cieto instante, se comienza a pesiona conta la ueda un bloque de madea que ejece sobe ella una fueza nomal de magnitud F constante. El coeficiente de oce cinético ente el bloque y la ueda es µ. El tiempo que demoa la ueda en detenese es igual a: R M, I I ω µ FR 1 I ω µ FR I ω FR FR I ω µ FR I ω 1. Dos caos de ten de igual masa chocan de fente y quedan enganchados (unidos). Las velocidades iniciales de los caos antes del choque ean v A = 8[m/h] î y v B= 18[m/h] î, espectivamente. A B x La velocidad del sistema fomado po los dos caos, después del choque es: Ceo 13[m / h] î 13[m / h] î 5[m/h] î 5[m/h] î

8 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS 15 y 16: Una bola que se mueve sobe una supeficie hoizontal choca conta un muo. La componente vx de la velocidad de la pelota en función del tiempo está dada en el gáfico adjunto. Duante el choque, el impulso ejecido po el muo sobe la pelota fue JMuo Pelota = 6[g m/s] î v x [m/s] x 1 t [s] La masa de la bola es igual a:,33[g] 15[g] 5[g] 3[g] 1,5[g] 16. El gáfico que mejo epesenta la componente Fx de la fueza ejecida po el muo sobe la pelota es: F x F x F x t t t F x F x t t

9 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS 17 y 18: Un caito de masa m que se mueve sobe un plano hoizontal con velocidad V choca con un segundo cao de igual masa, que está en eposo, quedando ambos unidos. Los dos caos unidos suben po una pista cuva y llegan a un plano elevado a una altua H. El oce ente la pista y los caos puede despeciase. V m m H 17. De las siguientes afimaciones: I Duante el choque se conseva la enegía mecánica del sistema fomado po los dos caos. II Ente el instante posteio al choque y el instante en que los caos llegan al plano elevado, se conseva el momentum del sistema fomado po los caos. III La enegía cinética del pime cao antes de choca, es igual a la enegía potencial del sistema al llega al plano elevado. Son vedadeas: Sólo I Sólo II Sólo I y II Sólo I, II, y III Ninguna 18. El mínimo valo que debe tene la magnitud de la velocidad V paa que los caos alcancen a llega al plano elevado es igual a: gh gh 8gH gh gh

10 ENUNCIADO PARA LAS PREGUNTAS 19 y : Un cilindo macizo y homogéneo de adio R y masa M tiene enollada una cueda, de la cual cuelga un bloque de igual masa M. El sistema es mantenido en eposo, y en cieto instante se suelta. M 19. La tensión en la cueda mientas el bloque desciende y el odillo gia es: 3Mg Mg Mg Mg Mg 3 R M. Mientas el bloque desciende y el cilindo gia, la azón ente la enegía cinética del bloque y la Ec,Bloq enegía cinética del cilindo,, es igual a: E c,cil 1 1 1

11 CORRECTAS CERTAMEN 3 FIS 11 DO SEMESTRE 7 FORMAS R U 1 B C E C 3 A C B D 5 D B 6 A B 7 B D 8 D C 9 B C 1 C C 11 E A 1 A C 13 A B 1 E D 15 D C 16 D D 17 E E 18 C B 19 E C A D