Departamento de Física UTFSM 2do. Semestre 2006 APELLIDO PATERNO MATERNO NOMBRES ROL USM. (Jueves 23 de noviembre 2006)

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Nieves Marín Poblete
hace 6 años
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1 Departamento de Física FIS110 UTFSM do. Semestre 006 APEIDO PATENO MATENO NOMBES O USM CETAMEN FOMA (Jueves de noviembre 006) Desarrollo o fundamento por escrito en la Hoja de Preuntas. Marcar alternativas en la Hoja de espuestas. Marcar las OMITIDAS en Hoja de espuestas FOMUAIO dp m Fet Ma CM P m i dt i v i r r i CM mi d 1 et I dt et Ek I r p I Alunos momentos de inercia: Varilla delada del laro, eje perpendicular por el CM: 1 M 1 Disco de radio, eje perpendicular por el CM: 1 M Placa rectanular plana, eje perpendicular por el CM: 1 M(a b ) 1 Esfera maciza de radio, eje por el CM: M 5 b a 1. Un cuerpo de masa M está unido a un resorte ideal de constante elástica k laro natural 0. Se suelta el cuerpo desde el reposo en la posición mostrada. Entonces, despreciando el roce, la enería cinética del cuerpo al pasar por el punto P es iual a: 9 M 8 0 k M 9 M 8 0 k 0 P 1 M 8 0 k 0 1 M 8 0 k 0 E) Ninuna de las anteriores FIS110 do. Semestre Forma

2 . Una persona de 80 kiloramos, inicialmente en reposo, se deja caer desde lo alto de un toboán hacia una piscina. Durante el viaje por la pista, la fuerza de roce realiza sobre la persona un trabajo de 600[J]. Al llear al nivel del aua la rapidez de la persona es de 5 metros por seundo. Entonces, durante el viaje por la pista, la enería potencial ravitacional de la persona: Disminue en 400[J] Disminue en 600[J] Disminue en 1000[J] Disminue en 1600[J] E) Se mantiene constante.. Para iluminar un campamento se requieren 100 ampolletas de 100 watts cada una, que permanecen encendidas 10 horas por cada noche. Para alimentar las ampolletas se usa un enerador a as licuado que tiene una eficiencia del 50%. a combustión del as libera 0[Mcal/k]. (1 [cal] 4 [J]). Entonces, la masa del as consumido durante una noche es, aproimadamente: 4,5 [k], [k ] 9,0 [k] 18,0 [k] E) 4,0 [k] 4. Un carro choca horizontalmente contra un muro. a componente F de la fuerza ejercida por el muro sobre el carro varía con el tiempo seún el ráfico adjunto (tiempo en miliseundos). Durante el choque la variación del momentum del cuerpo fue p 15[k m/ s]. Entonces, la máima manitud de la fuerza ejercida por el muro sobre el carro es aproimadamente: 0,5 [N] 1,0 [N],5 10 [N] 5,0 10 [N] F [N] t [miliseundos] E) 1,0 10 [N] FIS110 do. Semestre 006 Forma

3 ENUNCIADO PAA AS PEGUNTAS 5 6: Un carrito de masa M está en reposo sobre una superficie horizontal. Una bala es disparada horizontalmente con velocidad V 0 contra el carro, quedando incrustada en él. El sistema formado por el carro la bala continúa por la pista horizontal lueo asciende por una pista inclinada alcanzando una altura máima H. El roce entre la pista el carro puede despreciarse. V 0 5. De las siuientes afirmaciones: I Durante el choque de la bala con el carrito se conserva la enería mecánica del sistema. II Entre el instante posterior al choque el instante en que el sistema alcanza su máima altura se conserva el momentum del sistema. III a enería cinética de la bala antes de chocar es iual a la enería potencial del sistema en el punto de máima altura. Son verdaderas: Sólo I II Sólo I III Sólo II III Todas E) Ninuna 6. Si la masa del carro es iual a 99 veces la masa de la bala, entonces, la máima altura alcanzada por el sistema es iual a: V V 0 V V0 E) Ninuna de las anteriores. FIS110 do. Semestre 006 Forma

4 7. Un sistema está formado por tres partículas, cuas masas están indicadas en la fiura. a partícula de masa m se deja caer desde una altura inicial H, mientras las otras dos permanecen en el suelo. Durante la caída, despreciando el roce, la aceleración del centro de masa del sistema formado por las tres partículas tiene manitud: H m m m 1 1 E) 8. Una partícula de masa m viaja a lo laro del eje con rapidez v A, choca con otra partícula de masa m que viaja a lo laro del eje con rapidez v B. as partículas quedan unidas después del choque se mueven en dirección 7 con el eje. (Use: sen 7 /5, cos 7 4/5, tan 7 /4). v a razón B entre las rapideces de las partículas antes de chocar, es iual a: v A m m v A m v B E) FIS110 do. Semestre Forma

5 9. El sistema de la fiura está formado por 6 placas cuadradas homoéneas, cada una de masa M lado a. El vector posición del centro de masa, r CM, del sistema es : a î a ˆj ˆ a i a ˆj a î a ˆj ˆ a i a ˆj E) ninuno de los anteriores 0 ENUNCIADO PAA AS PEGUNTAS 10 11: Una varilla delada de masa M laro permanece en equilibrio con uno de sus etremos apoado sobre una superficie horizontal. El otro etremo es sostenido por una cuerda C, como se indica en la fiura. C 10. a fuerza de roce ejercida por la superficie sobre la varilla, en función de la tensión T de la cuerda, es iual a : Cero Tcos( ) î Tcos( ) î Tsen( ) î E) Tsen( ) î 11. a tensión T de la cuerda C es iual a: M E) 1 M cos M sen cos M sen cos M sen FIS110 do. Semestre Forma

6 1. El tablón homoéneo de la fiura tiene masa M laro, permanece en equilibrio en la posición indicada. Entonces, la masa m del bloque colado debe ser iual a: M M m M M M E) M 1. Una rueda de radio, masa M momento de inercia I respecto a su eje, está irando inicialmente con rapidez anular. Un bloque de madera es presionado contra la rueda, la cual desacelera uniformemente se detiene al cabo de un tiempo. Mientras la rueda está frenando, la manitud de la fuerza de roce ejercida por el bloque sobre el borde del disco es iual a: M, I 1 I 4 1 I I I E) I Una esfera maciza de masa M radio está inicialmente en reposo sobre una pista curva, en la posición indicada. a esfera rueda sin resbalar. Entonces, la rapidez de su centro de masa al llear a la parte inferior de la pista es iual a : M E) FIS110 do. Semestre Forma

7 ENUNCIADO PAA AS PEGUNTAS 15 16: a placa rectanular plana homoénea de la fiura tiene masa M puede irar en torno al eje fijo E. En cierto instante se corta la cuerda C. E a C b 15. a aceleración anular de la placa, en el instante en que su centro de masa pasa por su posición más baja, es iual a : Cero a 6 a b a a b a a b E) Diferente de los anteriores. 16. Se define que la enería potencial de la placa en la posición inicial es iual a cero. Entonces, en la posición en que el tablero alcanza su máima rapidez anular má, la enería potencial la enería cinética del tablero están dadas por: Enería potencial 1 Mb Enería cinética 1 M a b 6 1 Mb M a b b M a b b E) Ninuna de las anteriores má 1 M a b 4 má 1 M a b 6 má 1 M a b 4 má FIS110 do. Semestre Forma

8 17. Un niño pequeño de masa m está inicialmente sobre el borde un disco de masa m radio, que ira libremente con rapidez. A continuación el niño se arrastra hasta un punto a distancia del centro. Desprecie el tamaño del niño. Entonces, la nueva rapidez anular del sistema es iual a: m m E) Diferente de los anteriores. 18. Una varilla delada homoénea, de laro masa M, está oscilando colada de uno de sus etremos, como se indica en la fiura. El roce puede despreciarse. Si es el ánulo que forma la varilla con la vertical en un instante dado, entonces, la ecuación que mejor representa el movimiento de la varilla es: d sen 0 dt d sen 0 dt d sen 0 dt d 6 sen 0 dt E) Diferente de las anteriores. FIS110 do. Semestre Forma

9 ATENATIVAS COECTAS C FOMA S 1 D C E D E C 4 B D 5 E E 6 A B 7 C A 8 E B 9 B D 10 D B 11 C D 1 E C 1 A C 14 B D 15 A A 16 A C 17 A C 18 C B

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