3er Seminario FISICA

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

FÍSICA

05. En la figura, la fuerza aplicada es 170 N. Hallar la aceleración (en m/s2) de uno de los bloques, si 2 m A = 3 kg y mB = 6 kg . (g = 10 m/s )

2DA LEY DE NEWTON

01. Si sobre una partícula de 5 kg actúan r las fuerzas y F1 = 15i$ + 20j$ N r $ F2 = − 50j , determine su aceleración

F

y A

2

(en m/s ). A) 3i$ − 6j$ C) 3i$ − 14j$

B) 3i$ + 6j$ D) 3i$ + 14j$

r g 3 kg

6 kg B

E) 3i$ − 4j$ 02. Un elevador o montecarga, se encuentra suspendido de un cable que tira de él para moverla. En qué caso la tensión del cable es mayor. A) Cuando está detenido. B) Cuando está subiendo con velocidad constante. C) Cuando está descendiendo con velocidad constante. D) Cuando inicia el descanso. E) Cuando inicia el asenso. 03. Si sobre un cuerpo de masa m = 2kg actúan →

las

(

fuerzas

→ F1

)

(

)

= 3i$ + 4 $j N ,

→ F 2 = − $i + 2 $j N y F 3 , determinar la →

fuerza F 3 (en N) si por acción de la fuerza resultante el cuerpo es acelera → con a = 2i$ m / s2 .

A) − 2i$ + 6j$ D) $i + 3j$

B) 2i$ − 6j$ E) − $i + 3j$

C) 2i$ + 6j$

04. Si un bombero desliza por un poste vertical con una aceleración de 2 m/s2, calcule la fuerza de fricción que sobre el actúa (en N). Masa de bombero 50 kg, g = 10 m/s2. A) 200 B) 300 C) 400 D) 500 E) 600 CEPRE-UNI

A) 3 $j

B) 6 $j

C) 6,4 $j

D) 8,9 $j

E) 13,3 $j

06. Si el sistema mostrado tiene una → aceleración a = 8i$ m / s2 . Determine la tensión del cable (en N). m1 = 20 kg y m2 = 30kg . µ=0

→

1

F

2

x

A) 100 D) 320

B) 160 E) 400

C) 240

07. Un bloque de 20 kg de masa, inicialmente se encuentra en reposo sobre una superficie horizontal, sobre el bloque actúa una fuerza de módulo 200 N como se muestra en la figura. Halle el módulo de la aceleración (en m/s2) que adquiere el bloque. F = 200 N

37°

m

A) 2,0 D) 6,0

µC = 0,5

B) 4,0 E) 7,0 FÍSICA

C) 5,0

1

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

08. Al iniciar su movimiento, el bloque de masa M = 2 kg recorre un metro en un segundo, ¿cuál es el valor de la masa m (en kg)? Considere: insignificante el rozamiento y 2 g = 10 m / s . M

m

A) 1/4 D) 1

B) 1/2 E) 5/4

11. Un camión viaja a velocidad constante de 72 km/h y se dispone a atravesar un puente convexo; cuando está en la cúspide, la fuerza de contacto entre el piloto y su asiento es la mitad del peso del piloto; entonces el radio de curvatura del puente es (en m): A) 20 B) 40 C) 60 D) 80 E) 100 12. La figura muestra una bolita de masa 3 kg que gira con rapidez constante formando una circunferencia de radio R. Si la bolita pende de un hilo que forma 53º con la vertical, halle la lectura del dinamómetro (en N).

C) 3/4 r g

dinamómetro

09. Una partícula de masa m suspendida de un hilo gira tal como muestra la figura. determine el diagrama de cuerpo libre de la partícula, en el instante mostrado.

ur ω

A)

B)

C)

A) 35 D) 60

B) 50 E) 65

C) 55

13. Una esfera de 2,5 kg gira en un plano vertical mediante una cuerda de 1,25 m de longitud. Si, en la posición mostrada, la tensión de la cuerda es 65 N, halle su rapidez en ese instante (en m/s). y

D)

E)

74°

m r g

O

FUERZA CENTRÍPETA

10. Una partícula de 0,5 kg gira sin fricción sobre una superficie horizontal atada a una cuerda, describe una circunferencia de radio 0,8 m con un periodo de 0,4 s. Calcule la tensión en la cuerda en N. A) 2π2 B) 4π2 C) 6π2 D) 8π2 E) 10π2 CEPRE-UNI

A) 2 D) 5

B) 3 E) 6

FÍSICA

C) 4

2

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

TRABAJO FUERZA CONSTANTE

14. Determine el trabajo desarrollado (en r J) por la fuerza F0 = 8 $i N al desplazar r al bloque de x 0 = −4i$ m a la posición final 12i$ m . y

x

0

A) 160 D) 118

A) F.D. D) 100

r F0

B) 148 E) 98

C) 128

15. Si el trabajo desarrollado partícula es de – 120 J por r F = −4i$ N . Determine el miento (en m) A) −30i$ B) 30i$ D) 12i$ E) −20i$

sobre una una fuerza desplaza-

C) 15i$

16. Determine el trabajo (en J) r $ desarrollado por la fuerza F = −10i N al desplazar al bloque de 6 kg de −5i$ m a

−14i$ m . A) 110 D) 80

19. Un bloque de 6 kg se suelta desde cierta altura. Determine el trabajo (en J) desarrollado por el peso en los primeros tres segundos de su caída. A) B) C) D) E)

2700 3800 4200 6700 3700

20. Determine el trabajo (en J) desarrollado por la fuerza r F = (10i$ − 20$j)N al ser aplicada sobre el bloque de 6 kg. Si logró un desplazamiento de 4 $i m.

C) 90

F

B) 40 E) 80

C) 50

21. Determine el trabajo (en J) desarrollado por la fuerza r $ $ F = 20i + 30 j N al ser aplicada sobre

)

un bloque de 10 kg. Si cambió de r posición en ∆ x = −6i$ m .

x

B) 450 E) 800

A) 20 D) 60

(

37º

C) 500

18. Se lanza un bloque con una velocidad r v = 60 $j m / s . Determine el trabajo desarrollado por el peso, hasta que regresa a tierra. CEPRE-UNI

C) 50

µ=0

B) 10 E) 120

17. Determine el trabajo desarrollado (en J) por la fuerza F = 50 N al desplazar r al bloque ∆ x = 15 $i m

A) 300 D) 600

B) 0 E) 200

F A

A) –140 D) –90

x

B) –120 E) –80 FÍSICA

C) –100

3

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SEMINARIO Nº 03

22. El bloque mostrado en la figura tiene una masa de 5 kg, se desplaza sobre el plano hacia arriba una distancia de 10 m, actuando sobre él una fuerza Q de módulo 70 N. Determine el trabajo (en Joule) realizado por el peso del bloque para ese desplazamiento g = 10 m / s2 .

(

)

Q

A) –6 D) –12

B) –8 E) –14

C) –10

25. En la figura se muestra el gráfico de la fuerza F versus el desplazamiento. Si el trabajo desarrollado entre x1 y x2 fue de Determine el 200 J . desplazamiento (en m).

r g

F(N) 40

37º

A) –400 D) –100

B) –300 E) 300

C) –200

23. La masa del bloque es de 5 kg, la magnitud de la fuerza F = 40 N y la longitud del plano AB = 10 m . Calcule (en J) el trabajo realizado por F entre A y B. B

F A

A) 300 D) 550

0

x1

x(m)

x2

B) 5i$ E) −6i$

A) 4i$ D) −5i$

C) −4i$

TRABAJO FUERZA VARIABLE

26. En la figura se muestra el gráfico de la fuerza F versus la posición. Determine el trabajo desarrollado (en J) hasta r $ x = 8i m .

37º

F

B) 400 E) 600

C) 500 F(N)

24. Un bloque de masa 2 kg se desplaza 5 m sobre un plano horizontal rugoso con µ = 0,2 por la acción de una fuerza constante F = 10 N , realizando un trabajo de 30 J. Determinar el trabajo de la fuerza de rozamiento en joule (J) F θ

F θ

60

0

A) 140 D) 240

8

B) 180 E) 260

x(m)

C) 250

27. Se muestra la fuerza F aplicada a un bloque. Determine el trabajo desarrollado (en J) para todo su recorrido.

5m

CEPRE-UNI

FÍSICA

4

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

r F

F(N) 20

0

x F

0

6

4

A) 20 D) 100

B) 60 E) 120

x(m)

C) 80

28. La figura muestra un bloque de masa “m” que se desplaza sobre una superficie horizontal lisa, debido a la acción de una fuerza F. Determine el r trabajo (en J) realizado por F . Hasta r x = 20i$ m

A) 25 ; 12,5 C) 25 ; –12,5 E) 0 ; 25

B) 50 ; –12,5 D) 15 ; 12,5

30. Se muestra una fuerza F aplicada a un bloque. Hallar el trabajo (en J) debido a F entre x = 5 m y x = 14m en J. F

F(N) 12

r F

F(N)

16 0

180 20 x(m)

12 – 120

A) 400 D) 1480

B) 600 E) 1560

C) 1080

29. La figura muestra un bloque de masa m que se desplaza sobre una superficie horizontal, sobre dicho r bloque actúa una fuerza F cuyo módulo se indica en el diagrama adjunto. Determine el trabajo (en J) de r F a) Desde x1 = 0 m hasta x 2 = 10 m. b) Desde x 3 = 15 m hasta x 4 = 20 m .

x(m)

10

A) 60 D) 84

60

B) 76 E) 92

C) 82

31. Un bloque unido a un resorte sin deformación de constante K = 100N / m se desplaza hacia la derecha una longitud “d” por la acción de una fuerza horizontal variable, realizando un trabajo de 2 J. ¿Cuál es el trabajo realizado por la fuerza F cuando a desplazando el bloque una d longitud “ ” 2

F(N)

F

F

5 0

20 0 –5

CEPRE-UNI

d

x(m) 5

10

15

A) 0,2 D) 1,5

B) 0,5 E) 1,8 FÍSICA

C) 1,0

5

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SEMINARIO Nº 03

TRABAJO NETO

35. Determine (en s) el trabajo neto realizado sobre m = 2 kg entre A y B.

32. Determine el trabajo neto (en J) de las fuerzas mostradas desde el reposo, sabiendo que el bloque de 6 kg se desplaza

r F2 = −5i$ N .

∆ x = 7i$ m . Si

y

F2

B) 105 E) 150

A) 300 D) 100 C) 120

33. Determine el trabajo neto (en J) realizado por las fuerzas mostradas. Si el bloque se desplaza 10i$ m . F1 = 20i$ N y F2 = 10i$ + 5J$ N .

(

)

F2

F1

A) 180 D) 350

B) 250 E) 500

C) 300

34. Calcule el trabajo total (en J) realizado sobre para un m = 5 kg desplazamiento ∆ r = 10i$ m , para las condiciones que muestra la figura. y 45 N

15 N

CEPRE-UNI

B) 60 E) 35

µk = 0,5

6m

37º

B) 220 E) 80

C) 200

ENERGÍA CINÉTICA

36. Indicar si las siguientes proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) I. Solo una fuerza constante produce cambio de energía cinética. II. La energía cinética es la capacidad de un cuerpo para hacer trabajo en virtud a su posición. III. Un auto en movimiento tiene energía cinética. A) VFV B) FVF C) FFV D) FFF E) VVF 37. Calcular (en k) la energía cinética de un proyectil de 100 g si su velocidad es de 1440 km/h. A) 14,4 B) 9,4 C) 9 D) 8 E) 1,44 38. Determine la energía cinética (en J) de un bloque de 4 kg que recorre 100 m en 5 s con M.R.U.

µk = 0,5 x

A) 80 D) 45

F = 30 N m A

F1

A) 75 D) 135

r F1 = 20i$ N

B

C) 50

A) 400 D) 800

B) 600 E) 900

C) 700

39. Hallar la rapidez (en m/s) con la que debe moverse un cuerpo de 2 kg para que su energía cinética sea de 200 J. A) 11,1 B) 12,1 C) 13,1 D) 14,1 E) 15,1 FÍSICA

6

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SEMINARIO Nº 03

40. Desde la cima de una montaña se lanza un proyectil con una velocidad r Determine su v = (50i$ + 40$j) m/s. energía cinética luego de 9 s (en J). La masa del bloque es de 8 kg A) 5000 B) 10000 C) 15000 D) 20000 E) 30000 41. La figura muestra la trayectoria parabólica de un proyectil y las condiciones iniciales de su lanzamiento. Hallar la relación entre sus energías cinéticas, cuando llega a su altura máxima y en el instante de su lanzamiento. r g

y

A) 0,32 D) 1,40

x

B) 0,64 E) 2,00

D)

B)

7 4

EK(J)

44. Sobre un bloque de 8 kg se realiza un trabajo de 400 J por la fuerza mostrada. Si el bloque parte del reposo determine su rapidez final (en m/s) F

A) 10 D) 96

B) 20 E) 105

C) 30

46. Un móvil de 1 kg se está desplazando a razón de 2 m/s y cuando pasa por x = 0 experimenta una fuerza que varía con su desplazamiento según se muestra en la gráfica. ¿cuál será, aproximadamente, la rapidez (en m/s) del móvil cuando se encuentra en x = 4 m? F(N)

8

 m2 v   s2  2

0

4

B) 4 E) 10

  

20 10

C) 6

TRABAJO ENERGÍA CINÉTICA

43. Una partícula de masa 2 kg se mueve con una rapidez de 1 m/s. Si su rapidez aumenta en 0,5 m/s, ¿en cuánto cambia su energía cinética (en J)?

CEPRE-UNI

6 5

C) 1,20

42. La figura muestra la energía cinética de una partícula versus el cuadrado de su rapidez. Halle la masa de la partícula.

A) 2 D) 8

C)

45. Calcule (en kJ) el trabajo de la fricción para que la velocidad de un auto de 1000 kg cambie de 72 km/h a 36 km/h. A) 300 B) 250 C) 200 D) 150 E) 100

20 m/s

37°

5 4 8 E) 5

A) 1

0

A) 7 D) 10

1

2

B) 8 E) 11

3

4

x(m)

C) 9

ENERGÍA POTENCIAL GRAVITATORIO

47. Sobre una superficie horizontal se pone en movimiento un cuerpo con velocidad inicial v y se detiene luego de desplazarse 5 metros. Si su velocidad inicial hubiese sido 2v, ¿qué FÍSICA

7

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

distancia (en cm) hubiese recorrido antes de detenerse? A) 5 B) 10 C) 15 D) 20 E) 25 48. Un helicóptero se encuentra a una altura de 800 m. Si su masa es de 5000 kg, calcule su energía potencial gravitatoria (en mJ) respecto del suelo. g = km/s2 A) 5 B) 4 C) 3,5 D) 3 E) 1,7 49. Si un proyectil de 5 kg es disparado con cierto ángulo de elevación, determine (en m) a qué altura se encuentra en el instante que su energía potencial gravitatoria es de 0,5 kJ. A) 15 B) 12 C) 10 D) 8 E) 7,5 50. En una represa se tienen 500 × 106 m3 de agua a una altura de 200 m respecto de una central hidroeléctrica. Calcule (en MJ) la energía potencial hidráulica disponible para la hidroeléctrica. A) 105 B) 104 C) 103 2 D) 10 E) 10 51. Asumiendo la masa de uno de los carritos de la montaña rusa en 200 kg, determine la relación de sus energías potenciales en “A” y “B” respecto de “C”. (EpA/EpB)

B 25 m (C)

A) 1 D) 2/5 CEPRE-UNI

A

15 m

B) 4/5 E) 3/10

C) 3/5

52. Sobre un bloque de 4 kg actúan las fuerzas F1 , F2 y F3 logrando que el bloque en un plano vertical realice la trayectoria mostrada. ABCD. Determine el trabajo (en J) realizado por el peso. C

y(m) B

D

16

10 0

A) 200 D) 350

8

2 A

B) 240 E) 450

x(m)

C) 300

ENERGÍA POTENCIAL ELÁSTICA

53. Se tienen 2 resortes (1) y (2), de constantes elásticas 2000 N/m y 2500 N/m, el primero estirado en 5 cm y el segundo comprimido en –1 cm. Para tal situación, sean E1 y E2 la energía potencial elástica de cada resorte, respectivamente, identifique la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones: I. E1 = 5 kJ II. E2 = −125 mJ III. E1 = E2 A) VVV D) FVF

B) FFV E) FFF

C) VVF

54. Determine la energía almacenada (en J) de un resorte de longitud natural 50 cm al ser estirado hasta alcanzar una longitud de 60 cm. La constante de rigidez del resorte es de k = 200 N / m A) 0,5 B) 1,0 C) 1,8 D) 2,5 E) 4,8

FÍSICA

8

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

55. Un resorte necesita una fuerza de 10 N para ser comprimido 2 cm; si se le estira 20 cm a partir de la posición no deformada, ¿qué energía potencial elástica adquiere? (en J) A) 5 B) 10 C) 20 D) 25 E) 50 56. Un resorte de constante k = 200 N / m , es colgado verticalmente; si de uno de sus extremos se cuelga un bloque de 5 kg muy lentamente. Determine la energía potencial elástica almacenada en el resorte (en J). A) B) C) D) E)

4,25 5,25 6,25 7,25 8,25

57. Un resorte de constante elástica K almacena energía potencial elástica E1 cuando es deformado por una fuerza F. Si se duplica, tanto la constante del resorte, así como la fuerza aplicada, la nueva energía vale E2. Halle E2/E1 A) 1 B) 1,5 C) 2 D) 2,5 E) 4 ENERGÍA MECÁNICA

58. Respecto de las siguientes afirmaciones responder verdadero (V) o falso (F) I. El trabajo de una fuerza conservativa aplicada a una partícula que se mueve en una trayectoria cerrada es nula. II. A toda fuerza conservativa se le asocia una energía potencial. III. La fuerza del resorte y el peso son fuerzas conservativas. A) FFV B) FVV C) VVF D) VVV E) FFF

CEPRE-UNI

SEMINARIO Nº 03

59. Calcule (en MJ) la energía mecánica respecto al suelo de un helicóptero de 5000 kg que a una altura de 1,5 km se desplaza con una rapidez de 144 km/h. A) 11,5 B) 11,0 C) 10,5 D) 8,0 E) 7,0 60. Se lanza un bloque de 2 kg con una r velocidad v = 40 $j m / s . Determine la máxima energía potencial gravitatoria que alcanzó (en J). A) B) C) D) E)

r v

1200 1600 2200 3200 3600

61. Se lanza una partícula de 2 kg con una r velocidad v = 30i$ + 40$j m/s. Determine

(

)

su energía mecánica cuando alcanza su máxima altura (en J). A) B) C) D) E)

r v

1200 1500 2500 3500 4500

62. Un péndulo de 4 kg de masa se suelta de la posición mostrada. Determine la energía cinética (en J) en la posición más baja. A) 2 60° B) 120 C) 140 D) 160 E) 180

63. Se lanza un bloque de 1 kg de masa con una rapidez de 4 m/s sobre una superficie plana lisa y a 3 m de un resorte, de rigidez K = 4N / m ¿cuál es la máxima deformación producida en el resorte (en m)? FÍSICA

9

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

68. Calcule la potencia de F (en W), si m = 50 kg cambia su velocidad de 16 m/s a 20 m/s en 10 s. µk = 0

v

F

A) 0,25 D) 1,5

B) 0,5 E) 2

64. Un bloque de 500 g parte del reposo resbalando por un plano inclinado con un coeficiente de fricción de 0,50, que hace un ángulo de 37° con lo horizontal. Determinar la rapidez (en m/s) después de recorrer 5 m (g = 10 m/s2).

37°

A) 7,4 D) 3,7

B) 6,2 E) 3,5

C) 4,5

65. Respecto de la potencia, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. Es una magnitud vertical. II. La potencia instantánea es: φ = F⋅v III. A mayor potencia siempre se tiene mayor velocidad. A) VVV B) FFF C) FFV D) FVV E) VFV 66. Una máquina simple realiza un trabajo de 800 J en 20 s. ¿Qué potencia (en W) desarrolló la máquina. A) 5 B) 10 C) 20 D) 30 E) 40 67. Un trabajador sube con velocidad constante, un cuerpo de 20 kg de masa hasta 3 m de altura, empleando un tiempo de 10 s. ¿Cuál es la potencia que desarrolla en W? A) 20 B) 40 C) 50 D) 60 E) 80 CEPRE-UNI

M

C) 0,75 A) 420 D) 240

B) 360 E) 180

C) 300

IMPULSO

69. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. El impulso es una cantidad escalar. r II. El impulso es donde mv , m = masa del cuerpo y r v = velocidad . III. La unidad de impulso en el S.I. es Ns. A) FVF B) FVV C) FFV D) VFV E) VFF m = 2 kg es r lanzado con una velocidad v 0 = 5i$ m/s sobre una superficie horizontal rugosa con uk = 0,2 . Determine el impulso ejercido sobre el cuerpo durante los 2,5 s después de ser lanzado (en kg m/s) por la fricción. A) − 5 $i B) − 10i$ C) 10 $i D) 5i$ E) − 15i$

70. Un cuerpo de masa

71. Halle el valor de la fuerza media (en kN), representativa de la fuerza variable F (t ) . (véase la fig.) A) B) C) D) E)

0,5 0,7 1 1,5 1,7

F(kN) 2

0

2

FÍSICA

t(s)

10

CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

72. La figura muestra la variación de una fuerza F, con el tiempo t, si el impulso correspondiente tiene un valor de 5 × 10 4 Ns y la duración del mismo es de 10 −3 s; el valor de la fuerza media (en N) será: F(N) Fmax

t(s)

0

F(N) F1 100 F2

10 2

4

A) FFF D) VVF

6

B) VFF E) VVV

8

10

t(ms)

C) FVV

74. Se lanza un proyectil de 1 kg de masa desde el suelo, con una velocidad r v 0 = 3i$ + 4$j m / s . ¿Cuál es el impulso

)

ejercido por el peso desde que se lanza el proyectil hasta chocar con el suelo (en kg m/s) ? CEPRE-UNI

C) 6j$

E) − 4j$

75. Una partícula de masa m = 2 kg es lanzada con rapidez v 0 = 14,1 m/s haciendo un ángulo de 45° con la horizontal como se muestra en la figura. Desde el inicio de su movimiento hasta que regresa a su altura inicial, el impulso (en N.s) sobre la partícula debido a su peso es: y(m) v0 45° x(m)

73. La gráfica muestra el comportamiento de dos fuerzas F1 y F2, aplicadas a una partícula, en función del tiempo. Diga si es verdadero (V) o falso (F) cada una de las siguientes proposiciones: I. El impulso de la fuerza F1 es 10 Ns. II. En el intervalo de 0 a 10 ms, ambas fuerzas producen igual impulso. III. En el intervalo de 4 a 6 ms, la relación de impulso es I1 / I2 = 5 .

(

B) 8j$

B) 2,5 × 103 D) 2,5 × 107

A) 5 × 103 C) 5 × 107 E) 5 × 10 4

0

A) − 6j$ D) − 8j$

A) 0

B) − 10j$

D) − 40j$

E) − 20 $i + $j

( )

C) − 20j$

76. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. La cantidad de movimiento y la velocidad de un cuerpo siempre tienen la misma dirección y sentido. II. La fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es igual a la variación de su cantidad de movimiento. III. La cantidad de movimiento siempre se conserva. A) VVV B) VVF C) VFV D) VFF E) FFF 77. En t = 0 se dispara un proyetil de 2 kg de masa, con una velocidad r $ $ v 0 = 80i + 60 j (en m/s). Determine la cantidad de movimiento (en kg m/s) en el instante t = 6 s ; g = 10m / s2 . r v0 α

FÍSICA

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CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

A) 60$j C) 20 $i + 40j$

SEMINARIO Nº 03

B) 160i$ D) 40i$ + 80j$

E) 10 $i + 10j$ 78. Una pelota de béisbol, de masa 0,145 kg se lanza con una rapidez de 30,0 m/s en la dirección +x y luego de batearla, su rapidez es de 45,0 m/s en la dirección opuesta; el impulso (en Ns) recibido por la pelota es: m

A) 10,87 $i

y

B) − 10,87 $i C) − 10,87 × 10− 3 $i D) 10,87 × 10− 3 $i

x

81. Un cañón de 2000 kg dispara un proyectil de 10 kg con rapidez inicial de 200 m/s. Halle la rapidez (en m/s) del cañón luego del disparo. A) 0,5 B) 1 C) 2 D) 4 E) 5 82. Un bloque de mantequilla de 1 kg se encuentra en reposo sobre una superficie sin fricción. Una bala que se mueve horizontalmente con una rapidez de 100 m/s atraviesa al bloque, saliendo con una velocidad de 40 m/s. ¿Con qué rapidez (en m/s) se moverá el bloque inmediatamente después que sale la bala? (considere que las masas no varían) 0,01 kg

E) 0

1 kg

79. Un camión que viaja hacia el norte (+y) a razón de 72 km/h da vuelta hacia el este (+x) y aumenta su rapidez a 90 km/h. La masa del camión es de 2000 kg. ¿Cuál es el cambio de la cantidad de movimiento del camión en unidades de 10 4 kg − m / s ?

(

A) −5i$ + 4$j C) 5 $i − 4j$

)

B) 3 $i + 6j$ D) 10i$ − 8j$

E) 4 $i − 5j$ 80. Una pareja de patinadores se dirigen el uno hacia el otro con igual rapidez, al encontarse se abrazan y continúan juntos en la dirección y sentido que tenía la mujer. Indique el porqué, esta situación es posible. A) La fuerza de acción es mayor que la fuerza de reacción. B) El impulso sobre la mujer es menor. C) La mujer tiene mayor masa que su pareja. D) La mujer lo coge con mayor fuerza. E) El hombre recibe mayor impulso.

CEPRE-UNI

v

A) 0,2 D) 0,8

B) 0,4 E) 1,0

C) 0,6

83. Un muchacho de 60 kg en reposo sobre una pista de patinaje de hielo, lanza una piedra de 2 kg, si la piedra tiene en el punto más alto de su trayectoria una velocidad de 1,5 $i m / s , determine la velocidad del muchacho al disparar la piedra (en m/s) A) 0,5j$ B) − 0,05 $i C) − 0,5i$ D) 2,5i$ E) − 1,5i$ 84. Respecto de los choques entre dos partículas, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las proposiciones siguientes: I. “CHOQUE o COLISION”, es aquella interacción violenta y de muy corta duración. II. La cantidad de movimiento siempre se conserva en “un choque” III. La energía cinética siempre es menor después del choque (hay pérdida de energía). A) VVV B) VVF C) VFF D) FFF E) FFV FÍSICA

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CICLO BÁSICO ADMISIÓN 2008-I

SEMINARIO Nº 03

85. Dos partículas de masas iguales tienen velocidades v1 = 6 m/s , v 2 = − 4i$ m/s , recorren la misma recta, determine sus velocidades después de chocar (en m/s). A) $i ; −$i B) 3i$ ; − 3i$ C) − 4i$ ; 6i$ D) 4i$ ; 6i$ E) − 3i$ ; − 3i$

89. Un automóvil de 1 400 kg en reposo, es golpeado por detrás por un auto de 1 000 kg cuya rapidez es de quedando enganchados. 24 m/s , ¿Cuál es la rapidez (en m/s) de los carros enganchados después de la colisión? A) 9 B) 10 C) 11 D) 12 E) 13

86. Dos esferas de masas 2m y m se mueven con velocidades 4i$ m/s y respectivamente. Si el −1i$ m/s

90. Las esferas A y B son idénticas. Si A se suelta desde el reposo en la posición mostrada en la figura impactando elásticamente con B, ¿cuál es la altura h (en metros) si la esfera B inmediatamente después del choque tiene una velocidad de 2i$ m/s? Considere insignificante el rozamiento entre superficies.

coeficiente de restitución del choque es 0,5, determinar la velociad (en m/s) de ambas esferas inmediatamente después del choque (en m/s). f A) 1,5i$ , − 4i$ B) −1,5i$ , 4i$ C) 1,5i$ , 4i$ D) 3,17i$ , 0,64i$

A

E) 3,5i$ , 2i$ 87. Una esferita de masa m1 = 2m choca frontalmente con otra esferita de masa m2 = m que inicialmente se encuentra en reposo. Si inicialmente la velocidad r de m1 es v1 = v $i m / s y luego de la colisión su velocidad es r' determine el v1 = 0,4v $i m/s , coeficiente de restitución. A) 0,4 B) 0,5 D) 0,7 E) 0,8

C) 0,6

88. Dos partículas idénticas se mueven en una misma dirección y (eje x) en sentidos contrarios con la misma rapidez de 4 m/s, si chocan frontalmente y el coeficiente de restitución es 0,8. Halle la velocidad (en m/s) de cada una después de la colisión. A) 3,2i$ ; − 3,2i$ B) 2i$ ; − 2i$ C) 1,6i$ ; − 1,6i$ D) −3,2i$ ; 3,2i$

h

A) 0,2 D) 0,5

B

B) 0,3 E) 0,6

C) 0,4

91. Una esfera de mesa 1 kg se suelta desde una altura de 2 m, choca contra el piso y rebota hasta una altura de 1 m. Si la misma esfera se soltara desde una altura de 4 m, ¿hasta qué altura (en m) rebotará? A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6

E) 4i$ ; − 4i$ CEPRE-UNI

FÍSICA

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