primer parcial de fisica del cbc

Física – CBC – U.B.A Pág. 1

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Ciudad Universitaria: 10 de Septiembre de 1995 Tema 7.

1. Sobre un plano inclinado sin rozamiento se desliza un cuerpo con una aceleración de 7 m/seg.2. Si la masa del cuerpo disminuye a la mitad:

a) La aceleración del cuerpo se reduce a 3,5 m/seg.2. b) La aceleración del cuerpo adquiere un valor mayor a 7 m/seg.2 y menor que la gravedad. c) El cuerpo cae con la aceleración de la gravedad. d) El cuerpo conserva la misma aceleración. e) La aceleración del cuerpo aumenta a 14 m/seg.2 f) No es posible hacer afirmaciones acerca del valor de la aceleración del cuerpo sin conocer

su masa. g) Es posible que el cuerpo se mueva con velocidad constante. h) La aceleración del cuerpo aumenta a un valor superior a 14 m/seg.2.

Respuesta: la opción correcta es la d).

2. Un objeto se lanzó verticalmente hacia arriba y regresó al suelo después de 10 seg. Si la resistencia del aire es insignificante, ¿hasta que altura máxima llegó?. a) 125 m b) 187,5 m c) 250 m d) 375 m e) 500 m f) 750 m g) 875,5 m h) 1000 m.

Respuesta: la opción a) es la correcta.

3. Un vehículo salió del reposo y se movió con aceleración constante durante un cierto tiempo, recorriendo 500 m y alcanzando una velocidad final de 40 m/seg. Entonces, el tiempo de viaje y la aceleración fueron de: a) 12,5” y 0,8 m/seg.2 b) 25” y 1,6 m/seg.2 c) 50” y 0,8 m/seg.2 d) 12,5” y 1,6 m/seg.2 e) 25” y 0,4 m/seg.2 f) 50” y 1,6 m/seg.2 g) 25” y 0,8 m/seg.2 h) 50” y 0,4 m/seg.2.

Respuesta: La opción correcta es la b).

4. Tres proyectiles A, B y C son lanzados desde la terraza se un edificio al mismo tiempo y desde idéntica posición. El proyectil A sale con una velocidad que es horizontal y es de 30 m/seg.; el B sale con una velocidad que es horizontal y de 20 m/seg. y el C simplemente se deja caer. ¿En qué orden, en el tiempo, alcanzarán el suelo si no importa la resistencia del aire? a) A, B, C b) C primero y luego A y B al mismo tiempo c) B, A, C d) A, C, B e) los tres al mismo tiempo f) B, C, A; g) C, A, B; h) C, B, A.

Respuesta: La opción correcta es la e).

5. Una persona está parada sobre una balanza ubicada sobre el piso de un ascensor que se mueve hacia arriba con velocidad constante; en esas condiciones la balanza indica 80 kilos. ¿Cuál será la indicación de la balanza (en kilogramos) cuando el ascensor comienza a frenar, para detenerse, con una aceleración de 2 m/seg.2? a) 2 b) 16 c) 40 d) 64 e) 80 f) 86 g) 96 h) 160.

Respuesta: La opción correcta es la d).

6. ¿Con qué fuerza mínima (en Kgf), es necesario apretar un cuerpo de 2 kilos contra una pared vertical, para que no caiga por efecto de su peso, si el coeficiente de rozamiento estático entre la pared y el cuerpo es de 0,5? A) 0 b) 0,4 c) 2 d) 4 e) 5 f) 12,5 g) 20 h) 1.

Respuesta: La opción correcta es la d).

7. Desde dos ciudades diferentes parten simultáneamente dos trenes. El primero viaja con velocidad constante de 80 km/h. y el segundo con aceleración constante parte del reposo. Si van en sentido contrario y se cruzan una hora después de haber salido, a igual distancia de ambas ciudades, ¿cuál



fue la aceleración (en km/h2) del segundo vehículo. a) 8,9 b) no puede saberse sin tener más datos c) 12,6 d) 40 e) 80 f) 160 g) 172,6 h) 6,3.

Respuesta: la opción correcta es la f).

8. ¿Cuál de los siguientes gráficos de posición en función del tiempo podría representar, aproximadamente, el movimiento de un móvil que teniendo cierta velocidad, frena uniformemente, permanece en reposo unos instantes y luego sigue su camino acelerando uniformemente?

Respuesta: La opción correcta es h.

9. Problema a desarrollar: Un globo aerostático asciende desde el suelo con velocidad constante de 5 m/seg. hasta que alcanza una altura de 1000 m. En ese instante se desprende el canasto y queda abandonado a su propio peso (la influencia del aire es muy pequeña). Grafica, para el canasto, desde que sale del suelo hasta que vuelve a él. a) la velocidad en función del tiempo. b) la altura en función del tiempo. Respuesta: ver gráficos.

v

tA

B C

y

t

A

B

C

a b c d

e f g h



Primer Parcial: Ciudad Universitaria – 22/5/97 Tema 4.

1) Un cartero durante su reparto sale a las 7 hs. del correo y desarrolla el siguiente recorrido: Durante 10 minutos camina hacia el sur a una velocidad de 100 m/min. Dobla hacia el oeste y hace 7 cuadras (1 cuadra = 100 m) a velocidad media del mismo módulo y finalmente gira otra vez hacia el norte y recorre otras 5 cuadras a la misma velocidad. Entonces el módulo de su desplazamiento en “m” fue:

a) 2200 b) 860 c) 700 d) 1700 e) otro valor f) 500

Rta.: b

2) Un ciclista recorre , a velocidad constante, cierta distancia en dos horas. Un corredor, a la mitad de velocidad, recorrerá ¾ de esa distancia en un tiempo expresado en horas de:

a) 1 b) 3 c) 2 d) 4 e) 1,5 f) otro valor.

Rta.: b.

3) El cañón de un fusil mide 1 m de largo. Se dispara el arma verticalmente hacia arriba, el proyectil llega a una altura máxima de 845 m desde la boca del fusil. Si se supone que el proyectil dentro del cañón se movió con M.R.U.V., la velocidad de salida del mismo fue en m/seg. de:

a) 130 b) 845 c) 65 d) 13 e) 169 f) otro valor.

Rta.: a

4) En el circo, la bala humana es disparada con un ángulo de 40º respecto a la horizontal y desde una altura de 2 m. Si la red de contención es colocada a unos 6 m de distancia y a 2 m de altura. Entonces la altura máxima alcanzada es de:

a) 2 b) 3,26 c) 1,26 d) 7,26 e) 6 f) otro valor.

Rta.: b

5) Desde una ciudad parte un micro con velocidad 90 km/h constante. 3 horas después desde la misma ciudad sale en su persecución un automóvil, partiendo del reposo y acelerando uniformemente durante la primera hora, hasta alcanzar una velocidad de 120 km/h y luego continuar a esa velocidad. El auto alcanza al micro a D km y a las H hs, siendo D y H:

a) H = 10 y D = 1260 b) H = 10 y D = 900 c) H = 16 y D = 1440

d) H = 14 y D = 1260 e) H = 14 y D = 900 f) otros valores distintos.

Rta.: a

6) Sobre un cuerpo, la suma de las fuerzas aplicadas es cero, entonces, se puede asegurar que:

a) El cuerpo permanece siempre en reposo b) El cuerpo se mueve siempre con MRU c) El cuerpo se mueve siempre con MRUV d) El tipo de movimiento depende de la masa del cuerpo e) El cuerpo se puede encontrar en reposo o en MRU. f) No hay datos suficientes para asegurar su estado.



Rta.: e.

7) Las masas de la figura descienden a velocidad constante mediante una fuerza F. Entonces la fuerza F y la tensión de la cuerda, en N, valen:

a) T = 24 F = 54 b) T = 30 F = 54

c) T = 54 F = 30 d) T = 24 F = 30

e) T = 30 F = 24 f) T = 54 F = 54

Rta.: c

8) Si se corta la cuerda del sistema del problema 7, el movimiento de los cuerpos será:

a) Ambos seguirán descendiendo a velocidad constante. b) M1 sigue descendiendo a velocidad constante y M2 acelera hacia arriba c) M1 sigue descendiendo a velocidad constante y M2 se detiene y sube a velocidad constante. d) M1 se acelera hacia abajo y M2 acelera hacia arriba e) M1 se acelera hacia abajo y M2 se detiene y permanece en reposo. f) M1 se acelera hacia abajo y M2 sube a velocidad constante.

Rta.: d.

9) Un vehículo parte desde el reposo y 20 seg. después viaja a velocidad constante de 72 km/h. Continúa a esa velocidad recorriendo 5 km, luego de los cuales comienza a frenar hasta llegar al cruce de caminos con una velocidad de 14,4 km/h., en un tiempo de 10 seg. Entonces el desplazamiento total en “m” y su velocidad media en “m/seg” fueron respectivamente de:

a) 5320 y 21,3 b) 320 y 19 c) 5320 y 19 d) 5460 y 19 e) 5460 y 21,3 f) otros valores.

Rta.: c

10) Las gráficas correspondientes a posición para el vehículo del problema 9 será:

a b c

d e f

Rta.: c

37º

F4 kg

5 kg

M1

M2



Primer parcial: 1998 (Ciudad Universitaria) Tema 137.

1) Un hombre cuya masa es de 70 Kg. se pesa en un ascensor. Cuánto indica, en N, la balanza apoyada en el piso de; ascensor si éste empieza a subir aumentando su velocidad a razón de 2 m/s por segundo.

a) 840 b) 700 c) 650 d) 260 f) ninguna

Rta.: a

2) Se quiere empujar un baúl aplicándole una fuerza, en módulo igual al peso del baúl, hacia arriba ay a la derecha formando un ángulo de 30 º con la horizontal. Establecer el mínimo valor que debe tener el coeficiente de rozamiento estático entre el baúl y el piso para evitar el deslizamiento.

a) 0,4 b) 0,7 c) 0,8 d) 1,73 e) 2,21 f) 3,76

Rta.: d

3) Un lanzador de béisbol arroja la pelota con un ángulo de 37º respecto a la horizontal, a 2 m. de altura respecto al piso, llegando la pelota al piso a 50 m. de su posición horizontal. Calcular la velocidad inicial, en módulo de la pelota, expresada en m/s:

a) 18,20 b) 26 c) 14,4 d) 31,4 e) 25,20 f) ninguna

Rta.: e

4) Un jugador de football patea una pelota con un ángulo de 37º respecto a la horizontal y velocidad inicial, en módulo, de 15,24 m/s. Calcular el alcance horizontal de la pelota.

a) 15,24 m b) 15,24 m c) 22,28 m d) 1,82 m e) 4,89 m f) ninguna

Rta.: c

5) Un jugador de football patea una pelota con un ángulo de 30º respecto al piso, y una velocidad inicial de 14 m/s. En el mismo instante otro jugador, que se encontraba 30 m delante del primer jugador comienza a correr hacia la pelota con velocidad constante. Calcular la mínima velocidad con que debe correr el segundo jugador para que cabecee la pelota cuando está descendiendo si la altura de éste es de 1,84 m.

a) 73,6 m/s b) 43,9 m/s c) 43,9 cm/s d) 73 Km/h e) 16,47 Km/h f) 16,47 m/s

Rta.: f

6) Un tractor tira de un arado con velocidad constante. Establecer la fuerza ejercida por el tractor del arado: a) Igual a la fuerza ejercida por el arado sobre el tractor b) Igual a la fuerza normal ejercida por el suelo sobre el arado. c) Mayor a la fuerza por el arado sobre el tractor d) Menor a la fuerza de rozamiento si µ < 1, ejercida sobre el arado e) Mayor a la fuerza normal si µ < 1, ejercida por el suelo sobre el tractor f) Menor a la fuerza ejercida por el arado sobre el tractor g) No es ninguna.

Rta.: c (hay rozamiento, debe ser mayor para que la suma de cero, o sea que la velocidad sea constante).

7) Establecer la relación entre la aceleración de dos pelotas de igual masa, una es lanzada en tiro vertical, la segunda en caída libre.



a) Tienen igual aceleración en módulo pero sentido contrario b) La primera tiene la aceleración de la gravedad y la segunda se mueve a velocidad constante. c) Ambas tienen la misma aceleración, la de la gravedad. d) La primera tiene velocidad constante y la segunda la aceleración de la gravedad. e) Solamente la segunda tiene atracción terrestre. f) La primera tiene menor valor que la segunda g) La segunda tiene menor aceleración que la primera.

Rta.: c

8) Desde la cima de un plano inclinado de 5 m. de altura y de ángulo de inclinación 53º, se deja caer un cuerpo de masa m, existiendo rozamiento entre el plano y el cuerpo de coeficiente 0,3. calcular la velocidad con que llega a la superficie del plano, aproximadamente:

a) 5,5 m/s b) 23,5 m/s c) 3,8 m/s d) 8,8 m/s e) 7,8 m/s f) 9,42 m/s g) ninguna

Rta.: d

9) Un forzudo quiere arrastrar dos bloques de acero de 10 y 20 Kg., sobre una superficie horizontal, los cuales se encuentran unidos por una cuerda que puede resistir sin romperse una tensión de 100 N. Si existe rozamiento entre ambos bloques de coeficiente 0,3. Calcular la fuerza máxima que puede hacer el forzudo sin romper la cuerda, si está en movimiento acelerado y se le aplica sobre el bloque de mayor masa.

a) 300 N b) 120 N c) 90 N d) 80 N e) 60 N f) 30 N g) ninguna

Rta.: c

10) Dos trenes se mueven en vías paralelas, el tren “A” a 25 Km/h va hacia Retiro y el tren B a 35 Km/h va a León Suarez. Establecer la velocidad del tren B, en Km/h, para un pasajero que viaja en un tren A y camina hacia la cola del vagón a 2 Km/h.

a) 60 hacia Retiro b) 58 hacia Retiro c) 58 hacia L. Suarez d) 8 hacia Retiro e) 62 hacia L. Suarez f) 62 hacia Retiro.

Rta.: c.

Modelo de parcial de Física – CBC – http://soko.com.ar Pág. 1

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Ciudad Universitaria: 10 de Septiembre de 1998 Tema 7.

1. Sobre un plano inclinado sin rozamiento se desliza un cuerpo con una aceleración de 7 m/seg.2. Si la masa del cuerpo disminuye a la mitad:

a) La aceleración del cuerpo se reduce a 3,5 m/seg.2. b) La aceleración del cuerpo adquiere un valor mayor a 7 m/seg.2 y menor que la gravedad. c) El cuerpo cae con la aceleración de la gravedad. d) El cuerpo conserva la misma aceleración. e) La aceleración del cuerpo aumenta a 14 m/seg.2 f) No es posible hacer afirmaciones acerca del valor de la aceleración del cuerpo sin conocer

su masa. g) Es posible que el cuerpo se mueva con velocidad constante. h) La aceleración del cuerpo aumenta a un valor superior a 14 m/seg.2.

Respuesta: Por el segundo principio de dinámica (Newton) tenemos que F = m . a en este caso la fuerza que hace que el cuerpo se caiga es la proyección del peso “ P . sen α ”. Así que tenemos P . sen α = m . a (como P = m . g, reemplazamos) m . g. sen α = m . a Simplificamos las masas: m . g. sen α = m . a y nos queda que “a = g . sen α”.

En plano inclinado la aceleración depende del ángulo en que se encuentre el plano, no del valor de la masa del cuerpo, por lo tanto la opción correcta es la d).

2. Un objeto se lanzó verticalmente hacia arriba y regresó al suelo después de 10 seg. Si la resistencia del aire es insignificante, ¿hasta que altura máxima llegó?. a) 125 m b) 187,5 m c) 250 m d) 375 m e) 500 m f) 750 m g) 875,5 m h) 1000 m.

Respuesta: Si se lanza un cuerpo verticalmente, la aceleración del movimiento será la misma al subir y al bajar, o sea la gravedad. Por lo tanto el tiempo será igual al ir y venir. Suponemos bien al considerar que en 5 segundos sube y en 5 segundos baja. Como no sabemos con que velocidad partió nos conviene tomar el intervalo de tiempo en que desciende ya que en la altura máxima (ymax.) la velocidad es nula. Tomemos la ecuación horaria y suplantemos los valores con los datos así podremos calcular el valor de la altura máxima: la opción a) es la correcta.

myytgtvyy oooo 12525).10(0..21

5

2

10

21

"50?0 2

=⇒−+=⇒∆+∆+=↓↓↓↓↓↓

3. Un vehículo salió del reposo y se movió con aceleración constante durante un cierto tiempo, recorriendo 500 m y alcanzando una velocidad final de 40 m/seg. Entonces, el tiempo de viaje y la aceleración fueron de: a) 12,5” y 0,8 m/seg.2 b) 25” y 1,6 m/seg.2 c) 50” y 0,8 m/seg.2 d) 12,5” y 1,6 m/seg.2 e) 25” y 0,4 m/seg.2 f) 50” y 1,6 m/seg.2 g) 25” y 0,8 m/seg.2 h) 50” y 0,4 m/seg.2.

Respuesta: Primero pongamos en claro los datos: salió del reposo entonces su velocidad inicial es cero (vo = 0 m/seg.), el espacio recorrido fue 500m (∆x = 500 m), la velocidad final es de 40 m/seg. (v = 40 m/seg.). Siendo un problema de Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado podemos aplicar: 2 a ∆x = v2 – vo

2 ⇒ 2. a 500 m = (40 m/seg.)2 – (0 m/seg)2 ⇒ a = 1,6 m/seg.2 Ya tenemos la aceleración, así que podemos calcular el tiempo que duró el viaje despejando la

ecuación de la velocidad en función del tiempo. 256,1

040=

−=∆→

−=∆ t

avv

t o seg.

La opción correcta es la b).

α

α

P .sen α


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4. Tres proyectiles A, B y C son lanzados desde la terraza se un edificio al mismo tiempo y desde idéntica posición. El proyectil A sale con una velocidad que es horizontal y es de 30 m/seg.; el B sale con una velocidad que es horizontal y de 20 m/seg. y el C simplemente se deja caer. ¿En qué orden, en el tiempo, alcanzarán el suelo si no importa la resistencia del aire? a) A, B, C b) C primero y luego A y B al mismo tiempo c) B, A, C d) A, C, B e) los tres al mismo tiempo f) B, C, A; g) C, A, B; h) C, B, A.

Respuesta: no importa el valor de la componente horizontal de la velocidad, la velocidad vertical para los tres es la misma, cero. Sobre los tres actúa la fuerza de gravedad (el peso) que hace que los tres caigan con la misma aceleración, la gravedad, entonces, los tres cuerpos llegarán al mismo tiempo al suelo. La opción correcta es la e).

5. Una persona está parada sobre una balanza ubicada sobre el piso de un ascensor que se mueve hacia arriba con velocidad constante; en esas condiciones la balanza indica 80 kilos. ¿Cuál será la indicación de la balanza (en kilogramos) cuando el ascensor comienza a frenar, para detenerse, con una aceleración de 2 m/seg.2? a) 2 b) 16 c) 40 d) 64 e) 80 f) 86 g) 96 h) 160.

Respuesta: La opción correcta es la d). Consideramos que el peso de la persona es 80 kilogramos ya que al moverse con velocidad constante la sumatoria de fuerzas sobre el sistema hombre – ascensor es nula; de esa forma es lícito pensar que el peso (que es lo que marca la balanza) es contrarrestado por la reacción del piso. Ahora, en el momento que empieza a frenar el sistema, el cuerpo tiende a seguir en movimiento ya que frena el ascensor no la persona. La fuerza “impulsora” está determinada por la masa del hombre y la aceleración de frenado. Este fenómeno se percibe en la balanza “pareciendo” que la persona “pesa” menos, siendo el valor que aparece en el aparato la “resta” entre ambas fuerzas. F balanza = P – Fac. → F b = P – m ac → F b = P – P/g ac → F b = 80 Kgf – 16 Kgf = 64 Kgf.

P = m . g → m = P/g

6. ¿Con qué fuerza mínima (en Kgf), es necesario apretar un cuerpo de 2 kilos contra una pared vertical, para que no caiga por efecto de su peso, si el coeficiente de rozamiento estático entre la pared y el cuerpo es de 0,5? A) 0 b) 0,4 c) 2 d) 4 e) 5 f) 12,5 g) 20 h) 1.

Respuesta: Al presionar contra la pared, esta responde con una fuerza normal (perpendicular a la superficie) la que incide sobre la fuerza de rozamiento que equilibra el peso del cuerpo impidiendo el movimiento vertical. F = N (eje x) ^ P = Fr = µ N (eje y) → P = µ F → F = P/µ → F = 4 Kgf. La opción correcta es la d).

7. Desde dos ciudades diferentes parten simultáneamente dos trenes. El primero viaja con velocidad constante de 80 km/h. y el segundo con aceleración constante parte del reposo. Si van en sentido contrario y se cruzan una hora después de haber salido, a igual distancia de ambas ciudades, ¿cuál fue la aceleración (en km/h2) del segundo vehículo. a) 8,9 b) no puede saberse sin tener más datos c) 12,6 d) 40 e) 80 f) 160 g) 172,6 h) 6,3.

Respuesta: es un problema de encuentro por lo que nos conviene utilizar la ecuación horaria para cada uno de los móviles. Para el primer tren, el que va a velocidad constante, podemos tomar la posición inicial como cero. Tardan una hora en encontrarse por lo tanto tenemos todos los elementos para calcular la posición en donde se encontraron; x = 80 km/h . 1 h = 80 Km. El problema dice que se encontraron a mitad del camino, por lo tanto el segundo tren se encontraba en la posición 160 Km. al momento de partir, su velocidad inicial era cero y nuevamente utilizamos 1h


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como intervalo de tiempo. 80 Km. = ½ a (1 h)2 + 160 Km. → a = − 160 km/h.2. El modulo de la aceleración es de 160 Km/h.2 por lo tanto la opción correcta es la f).

8. ¿Cuál de los siguientes gráficos de posición en función del tiempo podría representar, aproximadamente, el movimiento de un móvil que teniendo cierta velocidad, frena uniformemente, permanece en reposo unos instantes y luego sigue su camino acelerando uniformemente?

a b c d

e f g h

Respuesta: La opción correcta es h. Hay que fijarse que es la única donde la parábola, que representa al movimiento rectilíneo uniformemente variado, se desplaza siempre hacia un mismo lado. Primero se ve frenar al cuerpo (si bien la aceleración es positiva – concavidad hacia arriba – la velocidad es negativa, de allí que frena), después, durante varias unidades de tiempo, permanece en la misma posición (cero en este caso) y luego prosigue (la concavidad se invierte, la aceleración es negativa – como la velocidad – así que el cuerpo acelera).

9. Problema a desarrollar:

Un globo aerostático asciende desde el suelo con velocidad constante de 5 m/seg. hasta que alcanza una altura de 1000 m. En ese instante se desprende el canasto y queda abandonado a su propio peso (la influencia del aire es muy pequeña). Grafica, para el canasto, desde que sale del suelo hasta que vuelve a él. a) la velocidad en función del tiempo. b) la altura en función del tiempo.

Respuesta: Durante los primeros 200 seg. (M.R.U. ∆t = 1000/5) mientras sube la velocidad es constante (A). Cuando se lo deja libre, con una velocidad inicial de 5 m/seg., el canasto sube hasta que su velocidad es nula alcanzando su altura máxima (tiro vertical) (B) y desde allí cae al suelo (caída libre) (C). En el caso de la posición en función del tiempo

(la altura), el canasto sube a velocidad constante hasta los 1000 m, luego asciende un poco más al soltarlo por acción de la velocidad que llevaba al estar “atado” al globo. Una vez que alcanza su altura máxima, por acción de su peso, cae libremente.

v

tA

B C

y

t

A

B

C


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1

2

(1) Primer Parcial: Ciudad – 1er Cuat. 99 Tema M15

1) Un tren y un automóvil avanzan a velocidad constante. Cuando ambos van en igual dirección y sentido respecto a la tierra, el automovilista observa que el tren avanza a 20 Km./h respecto a él. En cambio cuando ambos avanzan en sentido opuesto la velocidad del tren es de 140 Km./h respecto al automóvil. Entonces las velocidades del tren y el auto respecto a la tierra son de: a) 100 y 80 b) 70 y 70 c) 80 y 60 d) 100 y 140 e) 160 y 120 f) 140 y 160.

Respuesta: c

2) Para medir la atracción gravitatoria de un planeta sin atmósfera se deja caer un objeto desde cierta altura (h) que tarda 16 seg. en llegar al suelo con una velocidad de 40 m./seg. Entonces, la aceleración de la gravedad en ese planeta es, en m/seg2: a) 0,80 b) 0,40 c) 10,00 d) 5,00 e) 2,50 f) 1,25

Respuesta: e

3) Un objeto se lanza desde el suelo con una velocidad inicial de 20 m./seg. que forma un ángulo de 60o con la horizontal. Si se arroja un segundo objeto bajo un ángulo de 30o, ¿Cuál debería ser el valor de la velocidad inicial en m./seg., para que alcance la misma altura máxima que el primero? a) 8,7 b) 10 c) 11,5 d) 34,6 e) 20 f) 17,3

Respuesta: d

4) Un cajón vacío de 3 Kg. se deja caer por un plano inclinado que presenta un coeficiente de roza-miento dinámico de 0,3. Bajo estas condiciones alcanza una aceleración hacia debajo de 3 m/seg.2. Si se le agregan 2 Kg. de arena, la nueva aceleración del cajón será, en las mismas unidades: a) 1,5 b) 6 c) 4,2 d) 3 e) 9 f) faltan datos para calcular la aceleración.

Respuesta: d

5) En el sistema de la figura m 1 = 80 Kg. y m 2 = 20 Kg. Los coeficientes de roza-miento para el bloque 1 son µe = 0,3 µd = 0,1. El sistema está inicialmente en reposo y se lo deja en libertad. Entonces la fuerza de rozamiento sobre el bloque 1 es en N: a) 0 b) 200 c) 160 d) 800 e) 80 f) otro valor.

Respuesta: b

6) Un bloque desciende con velocidad constante por un plano inclinado de 60o respecto a la horizon-tal, bajo la acción del peso y de la fuerza de rozamiento F contra el plano. Entonces puede afirmarse que: a) F = 0,87 P b) F = 0,5 P c) F = 0,3 P d) F = P e) F = P/ 0,87 f) F = P/ 0,3

Respuesta: a

7) Dos carritos A y B ( m A > m B ) están unidos por una cuerda y descansan sobre un camino hori-zontal con rozamiento insignificante. Cuando se tira hacia la derecha sobre B con fuerza F, el conjunto se mueve con aceleración a y la cuerda se tensa con tensión T. Ciando se tira hacia la izquierda sobre el carrito A con una fuerza de igual intensidad F, el conjunto se mueve con aceleración a’ y la cuerda se tensa con tensión T’. Las dos situaciones se rela-cionan según: a) a’> a; T’ = T b) a’< a; T’= T c) a’< a; T’= T d) a’= a; T’= T e) a’= a; T’>T f) a’= a; T’< T

Respuesta: f

A B



8) Un insecto se estrella contra el parabrisas de un ómnibus que viaja a 100 Km./h. Si F1, Fo, a1 y ao son los módulos de las fuerzas y de las aceleraciones sufridas por el insecto y el ómnibus durante el breve tiempo que dura el impacto, es cierto que: a) F1 > Fo; a1 > ao, b) F1 > Fo; a1 = ao, c) F1 > Fo; a1 < ao, d) F1 = Fo; a1 > ao e) F1 = Fo; a1 = ao f) F1 < Fo; a1 < ao

Respuesta: d

9) Un péndulo compuesto por un hilo de 2 m de largo y una bola de 500 gramos oscila en un plano vertical apartándose de la vertical un ángulo máximo de 30 o. Si v es el módulo de la velocidad, T la tensión de la soga y P el peso de la bola, se cumple que: a) v > 0, 0 < T < P b) v > 0, T = 0 c) v = 0, T > P d) v = 0, 0 < T < P e) v = 0, T = 0 f) v > 0, a > P.

Respuesta: c

10) Dos vehículos inicialmente quietos parten simultáneamente con aceleraciones constantes desde los extremos opuestos de una pista, y se encuentran cuando uno de ellos recorrió la cuarta parte de la pis-ta. Entonces el cociente de sus aceleraciones es: a) 3 b) 1 c) 3/2 d) 2 e) 3/4 f) 4

Respuesta: a

(2) Primer Parcial: 2do Cuat. 99 Tema A.

1. El péndulo de la figura (L = 1 m; M = 2 Kg.), se mueve cónicamente de manera que describe una circunferencia en un plano horizontal. Si el hilo forma un ángulo de 45º con la vertical, la velocidad angular ω del movimiento circular vale aproximadamente: a) 3,7 seg.–1 b) 1 seg.–1 c) 2,5 seg.–1 d) 13,7 seg.–1 e) faltan datos.

Respuesta: a

2. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

a) No puede haber movimiento si no hay una fuerza aplicada b) La aceleración en un tiro vertical tiene signos opuestos en la subida y en la bajada. c) A una dada altura menor que la máxima, el módulo de la velocidad de una partícula lanzada verti-calmente, es el mismo al subir y bajar d) En un tiro vertical actúa, en todo momento, una fuerza hacia arriba que se hace cero en la altura máxima. e) El principio de inercia vale sólo si hay movimiento.

Respuesta: c

3. Un bote realiza viajes entre dos localidades A y B distantes entre sí 45 Km. sobre la misma margen del río. Si la velocidad del bote es de 4 m/s respecto de aguas tranquilas y la velocidad de la corriente es de 1 m/s, con sentido A hacia B. El tiempo (medido en minutos) que el bote emplea para ir de A hasta A y volver a “A” será: a) 30 b) 37,5 c) 40 d) 400 e) 150

Respuesta: d.

4. Pedro sale de su casa (P) y camina 3 cuadras hacia el norte con velocidad constante de 1,2 m/s y luego 4 cuadras hacia el este con velocidad constante de 0,8 m/s, (cada cuadra mide 100 m). Entonces la velocidad vectorial media será: (tomar el origen del sistema de referencia cartesiano en la casa de Pedro y positi-vo hacia el este y el norte) a) 0,8 m/s i +1,2 m/s j b) 1,2 m/s i + 0,8 m/s j c) 0,6 m/s i + 0,8 m/s j d) 0,53 m/s i + 0,35 m/s j e) 0,53 m/s i + 0,4 m/s j

Respuesta: e

L



5. Un coche viaja en línea recta a 40 Km/h durante 1 hora. Luego a 60 Km/h durante 2 horas. Hallar su velocidad media. a) 15 m/s b) 15 Km/h c) 30 Km/h d) 30 m/s e) 45 Km/h f) 45 m/s.

Respuesta: a

6. Cuando un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme la aceleración aplicada sobre él es: a) cero b) está dirigida radialmente hacia el centro de la trayectoria circular c) está dirigida hacia afue-ra de la trayectoria circular d) es perpendicular al plano de la trayectoria circular e) es tangente a la trayectoria circular.

Respuesta: b

7. Rafael parte desde Junín hacia Buenos Aires a velocidad constante y tarda 6 horas en cubrir su tra-yecto. En el mismo instante, Flavio parte de igual dirección pero en sentido contrario desde Buenos Aires con igual módulo de velocidad. Ambos se encuentran a las 13 horas. Si Rafael duplicase su módulo de velocidad, ambos se encontrarían a las: a) 11hs. 30 min. b) 10 hs. c) 11 hs. 20 min. d) 12 hs. e) 11 hs.

Respuesta: e

8) Un misil es disparado en el mar con una velocidad vo y un ángulo β . Al cabo de 6 seg. su velocidad es de v = 80 m/s i + 0 m/s j, entonces, la altura del mismo con respecto al plano del mar en ese instan-te será de: A: 80 m/s B: 960 m C: 180 m D: se debe conocer el valor numérico de vo E: se debe conocer el ángulo con que fue disparado el misil.

Respuesta: b

9) El cuerpo de masa “m” tiene aplicada una fuerza horizontal “F” constante que provoca su ascenso del plano inclinado con un movimiento rectilíneo uniforme acelerado. Con-siderando el rozamiento nulo, en ese caso, ¿el valor de la reacción del plano es?:

α−α

α+α

α+α

α+α

α−α

sensenF)

cossenF)

sensenF)

coscosF)

sencosF)

gme

gmd

gmc

gmb

gma

rr

rr

rr

rr

rr

Respuesta: c

10) Los cuerpos de masa m1 y m2 se encuentran vinculados a través de una cuerda inextensible y de masa despreciable. Están ascendiendo en movimiento rectilíneo uniforme desacele-rado. En ese caso:

21

21

21

21

21

)

)

)

)

)

PPFe

PPFd

PPFc

PPFb

PPFa

rrr

rrr

rrr

rrr

rrr

−<

−>

+<

+=

+>

Respuesta: c

α

F

m2

m1

m2m1 <

Física (03) – CBC – U.B.A Pág. 1

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Primer Parcial : 1er Cuat. 02 Tema 8. Problema 1: Un auto marcha a 25 m/s en un camino recto y está 200 m detrás de un camión cuya velocidad es constante y de 25 m/s. El automovilista en dicho instante decide pasar al camión, acelera a 1 m/s2 hasta alcanzarlo. a) Calcular las distancias recorridas por cada vehículo. b) Representar las coordenadas de la posición en función del tiempo de ambos vehículos en un mismo gráfico donde x auto, 0 = 0. Solución: a) Este es un típico problema de encuentro donde necesitan escribir la ecuación

horaria de cada vehículo para saber el tiempo y la posi-ción en que se encuentran. (Ojo, si no desarrollan las ecuaciones pueden tomarlo como mal el desarrollo de los ejercicios). En ambos casos el tiempo inicial donde “apretaríamos un

cronómetro imaginario” lo consideramos cero (to = 0 seg.). Para el auto (movimiento rectilíneo uniformemente variado), la posición inicial es cero (xo = 0 m), la velocidad inicial es 25 m/seg y la aceleración es 1 m/seg.; de allí que la ecuación hora-ria será: x = 0 m + 25 m/seg (t – 0 seg) + ½ 1 m/seg2 (t – 0 seg)2 x = 25 m/seg t + ½ m/seg2 t2. En el caso de camión que se mueve a velocidad constante de 25 m/seg. (movimiento rectilí-neo uniforme) y parte de la posición inicial 200 m (xo = 200 m), la ecuación horaria será: x = 200 m + 25 m/s (t – 0 seg.) x = 200 m + 25 m/s t Igualemos las ecuaciones horarias para hallar “t”. Para facilitar las cuentas “eliminaré” las unidades trabajando únicamente de forma matemática. 25 t + 0,5 t2 = 200 + 25 t (Pasemos “toda” la cuenta para un mismo miembro) 0,5 t2 + 25 t – 25 t – 200 = 0 (despejemos “t”)

204005,0

2002 ==⇒= tt seg.

Ojo, el tiempo “negativo” no tiene significación física. Así que si bien matemáticamente al sacar el módulo, t tiene dos resultados, únicamente tomamos el positivo. De ser los dos resul-tados positivos se tendría que tomar ambos de acuerdo al enunciado del problema). Para el auto el espacio recorrido sería: ∆x = 25 m/seg 20 seg. + ½ m/seg2 (20 seg.)2 = 700 m Para el camión el espacio recorrido sería: ∆x = 25 m/s (20 seg.) = 500 m. b) Línea azul – camión Línea roja – auto

Problema 2: Un gato salta desde el borde de una rampa con una velocidad de 8 m/s y formado un ángulo de 53º con la horizontal. Sabiendo que cae 7,2 m más adelante (R), determinar: a) la altura h de la rampa. b) el vector velocidad justo antes de tocar el suelo.

0 200

vo = 25 m/s

v = 25 m/s

53º

H R

vo



Datos: sen 53º = 0,8; cos 53º = 0,6; |g | = 10 m/s2. Solución: a) Para calcular la altura aplicamos la ecuación de la trayectoria en el tiro oblicuo, teniendo en cuenta que buscamos la altura desde la que parte (yo) y la altura a la que llega es el cero (el suelo); el alcance es 7,2 m (∆x = 7,2 m).

m 63,1

mº53cos.8

2,7).10.(m2,7º.53tg0

cos..tg

2

21

2

21

=⇒

⇒

−++=⇒

α

∆+∆α+=

h

hv

xgxyy

oo

b) Para determinar el vector velocidad antes de chocar contra el suelo nos conviene tratar el

problema en dos dimensiones: x (horizontal) representado por el versor i; y (vertical) representado por el versor j. Horizontalmente el movimiento es uni-forme, la velocidad es constante; mientras que verticalmente (al ser afectada por el peso) el cuerpo experimenta un movimiento variado cuya aceleración es la gravedad.

El módulo de la velocidad inicial es 8 m/s y el ángulo 53º por lo que la velocidad inicial ex-presada vectorialmente sería: v = 8 cos 53º m/seg i + 8 sen 53º m/seg j = 4,8 m/s i + 6,4 m/s j. La componente vertical es la que cambia así que al llegar de nuevo al suelo su valor sería de: 2 (0 m – 1,63 m) . (– 10 m/seg.2) = v2

y – (6,4 m/seg)2 (despejamos v y operamos matemáti-camente) vy = – 8,57 m/seg (al sacar el módulo de la velocidad tenemos dos signos posibles, se elige de acuerdo al referencial escogido al principio del problema. Al descender la velocidad “apunta hacia abajo” lo que implica que su signo sea negativo – recordar que la velocidad inicial la tomamos positiva y apuntaba para arriba). Así que la velocidad del cuerpo antes de impactar al suelo es: v = 4,8 m/s i – 8,57 m/seg j Aplicando Pitágoras podemos calcular el módulo de la velocidad, y el arcotangente (arctg) entre las componentes nos determina en que ángulo, respecto al suelo, cae. Problema 3: Los bloques A y B están unidos por una soga, bajan con aceleración de 3 m/s2 por medio de la acción de la fuerza F indica la figura. Suponiendo la soga es inextensible y su masa despreciable calcular: a) el módulo de la fuerza F b) la intensidad de la fuerza que hace la soga sobre el bloque B. Datos: mA = 6 kg.; mB = 12 kg.; | g | = 10 m/s2. Solución: a)

F

PA

T

Suma las fuerzas Cuerpo A: F – PA – T = mA a

PB

T

Suma las fuerzas Cuerpo B: T – PB = mB a

F – PA – T = mA a T – PB = mB a F – PA – PB = (mA + mB) . a F = PA+ PB + (mA + mB) . a F = 126 N

Sumamos los miembros por lo que las tensiones se eliminan. (Tengan cuidado al hacer las cuentas, la aceleración tiene signo negativo, opuesto a la fuerza; sentido que tomamos como posi-tivo). Podemos despejar “F” y hallar su valor.

v

vx = v cos α

vy = v sen α

A

B

F

a



b) Para hallar el valor de la tensión sobre el cuerpo B reemplacemos los valores en la ecuación correspondiente y despejemos. T – PB = mB a T = PB + mB a → T = 120 N + 12 kg (– 3 m/seg2) → T = 84 N. Pregunta 1: Un hombre está parado sobre el piso de un ascensor en movimiento. Llamamos F a la fuerza que el piso del ascensor ejerce sobre el hombre y g a la aceleración de la gravedad. Diga cuál de las siguientes afirmaciones es correcta. 1. – Si el ascensor se mueve con velocidad constante, F es cero. 2. – Si el ascensor se mueve con velocidad constante, F depende de la velocidad siendo mayor cuánto mayor sea la velocidad. 3. – Si, partiendo del reposo, el ascensor sube con aceleración constante F es menor que el peso del hombre. 4. – Si, partiendo del reposos, el ascensor baja con aceleración constante F tiene la misma dirección y sentido que el peso pero distinto módulo. 5. – Si el ascensor tiene una aceleración hacia arriba y luego se invierte el sentido de la acele-ración pero siendo el módulo igual, F tiene el mismo módulo en ambos casos pero distinto sentido. 6. – Si, partiendo del reposo, el ascensor desciende con una aceleración mayor que g, el hom-bre se despega del piso del ascensor. Solución:

Si el ascensor se mueve a velocidad constante quiere decir que la sumatoria de las fuerzas es cero. Pero el valor de la fuerza no depende de la velocidad, sino se su variación Tanto la res-puesta 1 como la 2 son falsas. Al partir del reposo el ascensor acelera, al subir el piso “hace” fuerza sobre el hombre por el valor de esa fuerza depende de la aceleración que se produce, no sabemos cuál es la acelera-ción, por lo tanto no podemos tomar a la respuesta 3 como verdadera. Al acelerar, que suba o baje, F no puede tener el mismo senti-do que P ya que se definió como la fuerza que el piso del as-censor ejerce sobre el hombre y por supuesto no cambia de sentido; así que las respuestas 4 y 5 son falsas. La gravedad es una aceleración de 10 m/seg.2 lo que implica que durante el primer segundo la persona, en caída libre, reco-rrería 5 m. Si la aceleración del ascensor fuera mayor que g,

en el primer segundo el piso recorrería mayor distancia que el hombre puesto que la fuerza que actúa sobre la caja metálica no está actuando sobre él. Así que por más descabellado que les haya parecido, la respuesta correcta es la 6.

CBC – Física – Primer parcial 2002 Pág. 1

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Física – Primer Parcial: 09/05/02 Tema 24

1. Un coche se desplaza por una ruta horizontal y cae a un precipicio de 100 metros. Los restos del siniestro quedan a 80 m del acantilado. (Desprecie la resistencia del aire).

a) ¿a qué velocidad iba el coche? b) ¿Cuánto tiempo duró la caída?

Rta.: a) vo = 17,9 m/seg. b) t = 4,47 seg.

2. Se suelta, sin velocidad inicial, un cuerpo que desplaza sin fricción sobre un plano cuya inclinación es de 30º con respecto a la horizontal.

a) ¿Cuánto tarda ese cuerpo en recorrer 40 m sobre el plano? b) haga un gráfico de la posición del tiempo, para el eje de referencia indicado en la figura, desde que se suelta hasta que recorre la distancia mencionada. Ponga , por favor, unidades y valores en el gráfico.

Rta.: a) t = 4 seg. b)

x10

2 t

3. La tensión del hilo de la figura (la fuerza que ejerce la mano) es de 30 N.

a) ¿Cuánto vale la aceleración del cuerpo? b) Si se duplica esa fuerza ¿qué ocurriría con el sentido de la aceleración del cuerpo? ¿se invertiría, sería el mismo de antes, o la aceleración se anularía y caería, por tanto, de un sentido?

Rta.: a) a = 2,5 m/seg2 b) Se invierte.

4. A un cuerpo de 3 Kg masa se le aplica una única fuerza de 3 Kgf. ¿Cuál es su aceleración?

a) 30 m/seg.2 b) cero c) 0,3 m/seg.2 d) 3 m/seg.2 e) 9,8 m/seg.2

Rta.: e

5. Entre los movimientos que siguen, hay sólo uno en el que cambia el módulo del vector aceleración. ¿Cuál es?

a) Caída libre b) tiro vertical justo en el instante en que el cuerpo alcanza su máxima altura c) tiro oblicuo, con un ángulo de lanzamiento de 45º. d) movimiento oscilatorio de un péndulo e) movimiento rectilíneo uniforme f) tiro vertical

Rta.: d

x0

4 kg

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Zona Oeste: Moreno, Lujan

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6. Una camioneta choca contra un poste de alumbrado y lo derriba, sin que el vehículo sufra daños importantes. En relación con ese hecho, ¿cuál es la única afirmación verdadera entre las que le siguen?

a) Ambas fuerzas mencionadas son del mismo módulo en todos los instantes de ese choque. b) La fuerza que ejerció la vehículo, para derribar la columna, venció la reacción de la misma. c) La fuerza que hace la camioneta, para derribar la columna, debe ser mayor que el peso de la columna. d) La fuerza que hace la camioneta, para derribar la columna, debe ser mayor que el peso de la propia camioneta. e) La fuerza que hizo el vehículo a la columna es de módulo menor que la que hizo la columna al rodado. f) La fuerza que hizo la camioneta a la columna es de mayor módulo que la que hizo la columna al rodado.

Rta.: a

7. ¿Cuál de los gráficos que sigue representa mejor la velocidad en función del tiempo de un tren subterráneo que para en todas las estaciones?

a) b) c)

d) e) f)

Rta.: c.

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Jorge

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Física (03) – Primer Parcial – CBC – U.B.A. Pág. 1

Física: Primer Parcial – 1er Cuat. 2004

Problema 1: Un bloque cuya masa es 10 kg está apoyado en el piso de un ascensor.El ascensor está en reposo. En el instante 0 el ascensor acelera hacia arriba con a = 1 m/s2 durante 5 segundos. Entre 5 seg y 15 seg el ascensor continúa ascendiendo con velocidad constante. A los 15 seg se corta la cuerda que sostiene al ascensor.

a) Graficar la fuerza de contacto entre el bloque y el ascensor en función del tiempob) Calcular el tiempo que tarda el ascensor en caer al piso.

Rta.: a) b) 3,53 seg

Problema 2: Sobre un plano cuya inclinación es de 30 º con respecto a la horizontal se impulsa hacia arriba un cuerpo que desliza sin fricción, con una velocidad inicial de 40 m/s.

a) ¿Cuánto tarda ese objeto en volver al punto de lanzamiento?b) Durante todo el trayecto, ¿Cuál es el valor de la fuerza aplicada sobre el cuerpo?

Rta.: a) 16 seg. b) F = m. g. sen 30 = P/2 (la mitad del peso)

Problema 3: Un jugador de fútbol patea la pelota con una velocidad de 15 m/s y un ángulo de 60°. Determinar:

a) Los instantes en que el vector velocidad de la pelota forma ángulos de 45° y – 45° con la horizontal.b) Las posiciones de la pelota en esos instantes

Rta.: a) 0,55 seg y 2, 05 seg. b) (x, y) = (4,12 m ; 5,6 m) ; (x, y) = (15,4 m ; 5,6 m)

Problema 4: Sobre un cuerpo de masa 0,5 kg que se mueve con velocidad constante de 20 m/s, en el sentido positivo del eje x de coordenadas, comienza a actuar una fuerza resultante R de dirección y sentido constantes. El gráfico indica el módulo de R en función del tiempo. Se puede afirmar que la velocidad del cuerpo al cabo de los primeros 3 segundos es:

a) – 16 m/s b) 16 m/s c) 12 m/s d) – 8 m/s e) 6 m/s f) 4 m/s

Rta.: f.

Problema 5: Considere el movimiento de un proyectil que es disparado con un cierto ángulo respecto a la horizontal. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta:a) La fuerza resultante y la aceleración son siempre tangentes a la trayectoria.b) No hay fuerza neta actuante y la velocidad es siempre tangente a la trayectoria.c) La fuerza resultante y la velocidad son siempre tangentes a la trayectoria.d) La fuerza resultante y la velocidad son siempre perpendiculares entre sí.e) La fuerza resultante y la aceleración son siempre perpendiculares entre sí f) La fuerza resultante y la aceleración tienen siempre dirección vertical y el mismo sentido.Rta.: f

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6) ¿Cuál de los gráficos que siguen representa mejor la aceleración en función del tiempo de un tren subterráneo que para en todas las estaciones?

Rta.: 3.

Problema 7: Un tren constituido por la locomotora L y 2 vagones A y B de igual masa se desplaza por una vía horizontal. Su movimiento es acelerado de modo que su velocidad aumenta. No considere fuerzas de rozamiento. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?

a) La fuerza que L ejerce sobre A es igual a la que A ejerce sobre B.b) La fuerza que ejerce A sobre B es igual a la que ejerce A sobre L.c) La fuerza resultante que actúa sobre A es igual a la fuerza resultante que actúa sobre Bd) La fuerza resultante que actúa sobre cada vagón es nula.e) La fuerza que ejerce B sobre A es igual y contraria a la que ejerce L sobre A.f) La fuerza que ejerce A sobre B es mayor que la fuerza que ejerce B sobre A.

Rta.: c

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Física Primer Parcial – Sede Ciudad – 1er Cuat. 2004 Problema 1: El siguiente gráfico de desplazamiento en función del tiempo, describe el movimiento de un automóvil que se mueve en una autopista rectilínea. Todos los tramos – A, B, C, D y E – co-rresponden a intervalos de tiempo iguales. Analice las proposiciones que figuran en la tabla:

El módulo de la velocidad me-dia es mayor en:

La velocidad es constante en los intervalos:

1 El intervalo A 4 B y D 2 El intervalo B 5 A y C 3 El intervalo E 6 B y E

7 B, D, y E

Entonces teniendo en cuenta la tabla adjunta, son válidas las proposiciones: a) 1 y 4 b) 2 y 5 c) 3 y 7 d) 2 y 6 e) 3 y 4 f) 2 y 7 Problema 2: Un avión se dirige desde la localidad A hacia la C (? =12º), pero por acción del viento que sopla en dirección E-O/O-E, llega a la localidad B situada al norte de A. Si el avión puede des-plazarse en el aire a una velocidad de 500 km/h, entonces el módulo de la velocidad del viento será: a) 489 km/h hacia el este b) 48,9 km/h hacia el oeste c) 10 km/h hacia el este d) 10,4 km/h hacia el oeste e) 104 km/h hacia el este f) 104 km/h hacia el oeste Problema 3: Una masa de 80kg, se deja caer desde una terraza de altura h, teniendo aplicada una fuerza constante de 200 N hacia arriba. Entonces el módulo de la aceleración de caída de la masa será: a) 2,5 m/s² b) 5 m/s² c) 7,5 m/s² d) 9 m/s² e) 10 m/s² f) 0,25 m/s² Problema 4: Un móvil se desplaza desde un punto A hacia otro B, separados una distancia d en un lapso ? t. Si los módulos de las velocidades son iguales entonces uno de los siguientes vectores puede representar la dirección y sentido del vector aceleración media. (? = 45º)

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 f) 6 g) 7 h) 8

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Ejercicios a desarrollar: Problema 5: La barra homogénea de la figura pesa 400N. Está en equilibrio en la posición indicada,

por medio de una articulación A y una cuerda perpendicular a la barra, ubica-das en los extremos de la misma. Si ? = 37º (sen ? = 0,6 y cos ? = 0,8). a) halle el valor de la fuerza que ejerce la cuerda. b) halle las componentes horizontal y vertical de la fuerza en la articulación A.

Problema 6: Un cañón de un barco lanza horizontalmente, desde una altura de 9 metros respecto al nivel del mar, un proyectil con una velocidad inicial de 900m/s. si el tubo del cañón es de 15 m de longitud y se supone que el movimiento del proyectil dentro del tubo es uniformemente acelerado, debido a la fuerza constante de los gases de la combustión de la pólvora, calcular:

a) La aceleración del proyectil dentro del cañón y el tiempo invertido por el proyectil en reco-rrer el tubo del cañón. b) La distancia horizontal alcanzada por el proyectil desde que abandona el cañón hasta que se introduce en el agua.

Problema 7: Dos automóviles se desplazan por una misma ruta. El automóvil 1 pasa por la señal A con una velocidad constante de 72 km/h, simultáneamente el automóvil 2 pasa por la señal B con una velocidad de 108km/h en el mismo sentido que el primero frenando con una aceleración de mó-dulo 1m/s². Sabiendo que la señal A se encuentra 60 m detrás de B:

a) hallar la posición e instante de encuentro en forma analítica. b) graficar x = x(t) para ambos en el mismo sistema de ejes, indicando el resultado del ítem a).

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Física (03) – Primer Parcial – CBC – U.B.A Pág. 1


PRIMER PARCIAL DE FISICA - 2004 PROBLEMA 1: Dos trenes, uno de larga distancia y el otro local, viajan por vías parale-las yendo uno hacia el otro con velocidades de 30 m/s y 20 m/s respectivamente. Cuan-do se hallan a 900 m de distancia uno del otro, el tren local comienza a frenar con acele-ración constante para detenerse en una situación que se encuentra a 200 m mas adelante mientras que el de larga distancia continúa a velocidad constante. a) Calcular a que distancia estarán uno del otro cuando el tren local se detenga. b) Representar gráficamente las posiciones y las velocidades de ambos en función del tiempo. PROBLEMA 2: Una barra rígida y homogénea de 50 kgf está articulada en el piso for-mando un ángulo de 45°. De su otro extremo esta sujeta a una pared mediante un cable horizontal, y sosteniendo un objeto de 200 kgf. Calcular: a) la fuerza que ejerce el cable unido a la pared. b) la componente vertical de la fuerza que hace articulación. PROBLEMA 3: Se arroja desde el piso un objeto con una velocidad de 12m/s + 16 m/s. Si se pudiera despreciar el rozamiento con el aire, calcular:

a) los vectores posición y velocidad cuando el cuerpo alcance su máxima altura. b) los vectores posición y velocidad cuando el cuerpo llegue otra vez al piso.

PREGUNTA 4: Para que al empujar una mesa esta comience a moverse es necesario que: a) Ejerzamos sobre la mesa una fuerza mayor a la que la mesa ejerce sobre nosotros. b) La masa de la mesa sea menor que nuestra masa. c) La masa de la mesa sea menor que la fuerza que le ejercemos. d) La fuerza neta sobre la mesa sea mayor que cero. e) El rozamiento con el piso sea despreciable. f) Ejerzamos sobre la mesa una fuerza mayor a su peso. PREGUNTA 5: Un nadador cruza un rió de 40 metros de ancho nadando perpendicular a la corriente a 2 m/s. Al llegar a la otra orilla da vuelta y vuelve hacia la orilla de la que partió también nadando a 2 m/s perpendicular a la corriente. Si la velocidad del rió es de 1,5 m/s, cuando llegue a tierra lo hará, respecto al punto de partida: a) En el mismo lugar c) a 60 m e) a 100 m b) a 30 m d) a 50 m f) a 80 m

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Física (03) – Primer Parcial – CBC – U.B.A Pág. 2


PREGUNTA 6: Por una cinta transportadora que tiene una inclinación de 37° se suben cajas de 20 kg a velocidad constante. La fuerza que les debe ejercer la cinta en dirección paralela al movimiento valdrá: a) 200 N c) 160 N e) > 20 kgf b) 120 N d) 20 kgf f) cero PREGUNTA 7: Si para ajustar una tuerca mediante una llave de longitud ?hay que ejer-cer en su extremo una fuerza F A , usando la llave del doble de longitud habrá que ejercer una fuerza F B tal que: a) | FB | = | FA | c) | FB | = 4. | FA | e) | FB | = 1/4 | FA | b) | FB | = 2 | FA | d) | FB | = 1/2 | FA | f) | FB | = 1/ | FA |

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primer parcial de fisica del cbc