F_Rep_Esp_ABCDE

Física

Ciclo: Repaso Especial San Marcos  ABC-D  ABC -DE E

FÍSICA

ABC Semana 01: Vectores y Cinemática Semana 02: Estática, Dinámica y Trabajo mecánico Semana 03: Energía mecánica y Oscilaciones Semana 04: Onda sonora e Hidrostática Semana 05: Electrostática y Electrodinámica I Semana 06: Electrodinámica II y Electromagnetismo Semana 07: Física moderna

DE Semana 01: Cinemática y Estática Semana 02: Dinámica, trabajo y Energía mecánica Semana 03: Oscilaciones e Hidrostática Semana 04: Electrostática Semana 05: Electrodinámica Semana 06: Electromagnetismo Semana 07: Física moderna

Colaboradores de la presente edición - ABC

Habilidad Verbal Habilidad Matemática  Aritmética  Álgebra Geometría Trigonometría Lenguaje Literatura Psicología Historia Geografía Economía Filosofía Física Química Biología

: Fredy Salas Pañiagua : Manuel León Ramos : Raúl Flores Rivero : Jaiver Elver Huamán Bautista : Héctor Fabian Bautista Chepe Chepe : Erick Alex Lira Salazar : Jose Francisco Aguirre Manchaco Manchaco : Nery Paitán Zea : July Milagros Polo Nicolás : Miguel Ángel Tanta Huarancca : Hugo Alfredo Chipana Cruzado : Pablo Emerson Muñoz Choque : Julio Hernán Vílchez Portales Portales : Egim Fernando De La Cruz Echaccaya Echaccaya : Gonzalo Carbajal Camacho : Ricardo Max Paredes Quinteros Quinteros

Personal Asociación Fondo de Investigadores y Editores

 Alex Saavedra S aavedra Pisconte, Pisc onte, Diana Rosario Intusca Diaz, María Esther Gorlero Dávalos, Sergio Salinas Carpio, Pedro Romero Pastor, Valentina Alegre Barrantes, Judith Zárate Livia.

Colaboradores de la presente edición - DE

Habilidad Verbal Habilidad Matemática  Aritmética  Álgebra Geometría Trigonometría Lenguaje Literatura Psicología Historia Geografía Economía Filosofía Física Química Biología

: Fredy Salas Pañiagua : Manuel León Ramos : Raúl Flores Rivero : Jaiver Elver Huamán Bautista : Hector Fabián Bautista Chepe : Erick Alex Lira Salazar : José Francisco Aguirre Manchaco : Nery Paitánn Zea : July Milagros Polo Nicolas : Fernando Edgar Vílchez Chiroque : Elida Tarmeño Mori : Wilber David Céspedes Luna : Martín Belisario Ortega Malca : Edgard Alfredo Quispe Ayala : Aldrin Yoston Cristobal Inocente : Alex Dante Cayetano Mira

Personal Asociación Fondo de Investigadores y Editores

 Alex Saavedra Pisconte, María Esther Gorlero Dávalos, Diana Intusca Diaz, Sergio Alexis Salinas Carpios, Pedro Romero Pastor, Luis Alberto Centeno Chaupis, Gary André Oyarce Ludeña John Percy Ttito Pillco.

ndice FÍSICA Repaso Especial San Marcos ABC ............... 6 Repaso Especial San Marcos DE ...............34

Ciclo Repaso Especial San Marcos - áreas ABC - NICO

(20 julio, 2016 12:32 p.m.)

Física REPASO ESPECIAL SAN MARCOS ABC Vectores y Cinemática 1.

Un barco de exploración navega por el océano

 A) M –1 L– 2

Pacífico. En determinado momento, se detiene para evaluar y corregir algunos problemas

D) ML3 T –1

mecánicos, y luego continúa su movimiento dirigiéndose 1000 km hacia el este, después se

4.

B) ML – 3

C) M 2 L2

E)  ML2 T 

La gráfica posición-tiempo  x  t  representa el movimiento rectilíneo de un cuerpo. De acuerdo a esta gráfica, determine la rapidez media del cuerpo entre t =1 s y t =3 s.

desvía 37º hacia el norte recorriendo otros 1000 km, para finalmente dirigirse al norte y recorrer los últimos 1800 km. Determine el módulo del desplazamiento.

 X (m)

 A) 9000 km

12

B) 3500 km C) 4500 km D) 3000 km E) 6000 km

0 2.

 A partir del gráfico mostrado, determine el módulo del vector A para que la resultante sea

 A) 9 m/s

horizontal. ( B=3  ; C =15  ).

D) 2 m/s

 A) 16   B) 24  

B) 12 m/s

t (s)

C) 6 m/s E) 3 m/s

En una carretera de vía rápida, un auto se 30 min recorre 36 km. Si después frena repen-

37º

tinamente debido a que el auto del frente se

60º

detuvo, y logra evitar el choque porque se detiene en 0,8 s de frenado; calcule el módulo de

E) 24 13 N

esta aceleración. 3.

3

desplaza con velocidad constante, tal que en

 B

C) 6 3 N D) 12 3 N

5.

C 

2

Las grandes masas de agua ejercen presión

 A) 10 m/s2

sobre buzos o submarinos sumergidos, la cual

B) 15 m/s2

aumenta con la profundidad (h). Si  P atm es la presión atmosférica y g es la aceleración de

C) 25 m/s2

la gravedad ( g=9,81 m/s2), determine la ecua-

D) 20 m/s2

ción dimensional de A. ( P – P atm)g –1= Ah.

E) 40 m/s2 6

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 6.

Física

Un joven se compró un lanzador de proyectiles

 A) 400 m

que funciona comprimiendo un resorte, el cual

B) 240 m

impulsará al proyectil. El joven desea saber con

C) 320 m

qué velocidad lanza al proyectil; para ello, lo

D) 160 m

lanza hacia arriba y con un cronómetro calcula

E) 360 m

que luego de 5 s el proyectil se encuentra a 25 m de altura y descendiendo. Determine la veloci2

dad de lanzamiento que calculó. ( g=10 m/s ).

9.

En el movimiento de traslación de un automó vil se observa rotación de las llantas. Si para determinada velocidad del auto, la rotación de

 A) 25 m/s

B) 30 m/s

D) 20 m/s

C) 60 m/s

la llanta se da a 600 RPM constante, calcule la

E) 50 m/s

rapidez tangencial de un punto periférico de la llanta en su rotación. Considere que la llanta

7.

Un objeto se deja caer desde el reposo, y luego

tiene un diámetro de 40 cm.

impacta contra el piso con rapidez de 25 m/s. Determine a qué altura se encontraba del piso

 A) 4 m/s

cuando su rapidez fue de 15 m/s. ( g=10 m/s2).

B) 8  m/s C) 2 m/s

 A) 12 m

D) 20 m 8.

C) 10 m

D) 10 m/s

E) 5 m

E) 5 m/s

B) 15 m

Un cañón lanza un proyectil con un ángulo

10. Una hélice rota respecto de su centro con ace-

de elevación de 53º, tal como se muestra en

leración constante de 4 rad/s2. Determine en

el gráfico. Si el alcance horizontal es 960 m,

cuánto tiempo realiza 20 revoluciones, a partir

2

calcule la altura máxima. ( g=10 m/s ).

100 m/s

del reposo, en segundos.

 A) 2 5

53º

D) 8

7

B) 2 3

C) 4 5 E) 4

Práctica Domiciliaria 1.

Las fuerzas que actúan en un cuerpo fueron

4.

ordenadas, como muestra el gráfico, para analizar el estado mecánico del cuerpo a partir de la fuerza resultante. Determine la magnitud de la fuerza resultante. ( F 1= F 2= F 3= F 4=30 N).

 A) 9:00 a.m. D) 9:30 a. m.

 F 2

5.

 F 1

 F 5

 F 3

 F 4  A) 30 2 N

B) 60 N

D) 30 N 2.

C) 60 2 N E) 90 N

6.

es importante para determinar la cantidad de energía que hará que el agua circule por ellas en las condiciones determinadas por el pro yecto que se trate. Si el caudal se define como área de la sección transversal de la tubería, determine la ecuación dimensional del caudal. B) LT – 2

D) L2 T –1 3.

C) L3 T – 2 E) L3 T –1

La energía mecánica de una partícula viene expresada así: v2  E  aB  n

B) 8 m/s

7.

B) 5 m/s

45º

sional de Bz .

2

D) L T

–2

C) 1 m/s E) 2 m/s

Galileo Galilei en el estudio del movimiento de proyectiles, descubre que está compuesto por un movimiento a velocidad constante y por otro con aceleración constante. Con este planteamiento, determine la rapidez que tendrá la partícula lanzada tal como se muestra, luego de 1 s. ( g=10 m/s2).

 z  donde a y n son constantes adimensionales y v es velocidad. Determine la ecuación dimen-

 A)  L – 2T

C) 6 m/s E) 12 m/s

Un joven de 1,6 m de altura lanza hacia arriba un objeto, y luego nota que este pasa frente a sus ojos con rapidez v0. Si con la ayuda de su celular determina que luego de 0,4 s de haber pasado frente a sus ojos este impacta con el piso, calcule v0. ( g=10 m/s2).  A) 3 m/s D) 4 m/s

el producto de la velocidad del líquido con el

B) 10:00 a. m. C) 11:00 a. m. E) 11:30 a. m.

Un auto inicia su movimiento desde el reposo con aceleración constante. Si durante el 5.º segundo recorre 18 m, calcule su rapidez al termino del 2.º segundo de su movimiento.  A) 4 m/s D) 10 m/s

El cálculo del caudal de agua en una tubería

 A)  L3 T 2

Cuando una persona viaja de  A a  B con rapidez constante v, emplea 2 h más de lo que emplearía si viajase en bus con rapidez constante 3 v. Si la persona salió de  A a las 8:00 a. m., ¿a qué hora llegó a  B?

 g

30 2 m/s B) LT – 2

C) LT –1 E) L

–2 2

T 

B) 40 5 m/s C) 30 5 m/s

 A) 75 m/s D) 40 m/s

E) 50 m/s

8

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 8.

Física

Se sabe que nuestro planeta Tierra presenta un

 A) 10 m/s2

movimiento de rotación uniforme respecto de

D) 1 m/s2

B) 5 m/s 2

C) 4 m/s2 E) 2 m/s2

su eje, por el cual tenemos el día y la noche. Si el periodo de su rotación es de 24 h, entonces calcule la rapidez angular del planeta.

10.

En un MCUV, la partícula recorre un arco cuya longitud es de 2 m en un tiempo de 1 s, a partir del instante mostrado. Si la aceleración an-

 A) 0,50 rad/h

gular es de 0,4 rad/s 2, calcule el radio de la

B) 0,25 rad/h

trayectoria.

C) 0,20 rad/h D) 0,10 rad/h

1 m/s

E) 0,05 rad/h 9.

Una barra rectilínea de 1 m de longitud se articula en uno de los extremos. En dicho extremo

r

hay un mecanismo que hace rotar a la barra a razón constante de 1 rad/s 2 de aceleración. Determine la magnitud de la aceleración centrípeta del punto medio de la barra luego de 2 s

 A) 4 m

de iniciado el movimiento de rotación.

D) 2 m

9

B) 10 m

C) 5 m

E) 3 m

SEMANA

02

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Estática, Dinámica y Trabajo mecánico 1.

Un sillón tiene un resorte de 5000 N/m en su

4.

interior para amortiguar el peso de una persona cuando se sienta. Si se ha medido que 4 cm es la deformación que experimenta cuando una persona se sienta, determine la masa de

Para hacer ejercicios, un joven coloca una barra metálica entre dos puntos de apoyo:  A  y  B. Si el peso del joven es 700 N y el de la barra homogénea es 100 N, calcule el módulo de la reacción en B.

la persona. ( g=10 m/s2).

5

 A

 A) 25 kg

B) 30 kg

C) 40 kg

D) 10 kg 2.

 B

E) 20 kg

Luego de varios experimentos sobre una tabla, se ha colocado un bloque de 5,5 kg, tal como se muestra, el cual queda a punto de resbalar con  =53º/2. Determine el coeficiente de

 A) 573,2 N D) 435,5 N

rozamiento estático entre la tabla y el bloque.

B) 925,4 N

C) 745,4 N E) 633,3 N

( g=10 m/s2) 5.

  A) 0,45

B) 0,10

C) 0,25

D) 0,50 3.

E) 0,40

Las escaleras son muy utilizadas, ya que nos permiten elevarnos cierta altura del piso, sin embargo, se debe tener en consideración el ángulo   y el coeficiente de fricción   K con el piso para garantizar un equilibrio. Si una escalera de 200 N de peso está en equilibrio, apoyada en una pared lisa y un piso rugoso, tal como se muestra, calcule el módulo de la fuerza que ejerce la pared.

El bloque mostrado está en equilibrio, y sobre este actúa la fuerza  F 1 y  F 2. Calcule el módulo de la fuerza de fricción estática entre el piso y el bloque.

100 N

45º

100 N 37º

 A) 100 2 N

53º

B) 100 N C) 400 N  A) 20 N

D) 15 N

B) 30 N

C) 10 N

D) 200 2 N

E) 25 N

E) 300 N 10

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 6.

Física

Un objeto de 2 kg se lanza hacia arriba, de

fuerza normal que la superficie ejerce al auto

modo que cuando pasa por la posición  A el

cuando este llega a la posición más alta del

 viento ejerce una fuerza de 50 N en la dirección

puente. ( g=10 m/s2).

indicada. Paraese instante, calcule la magnitud de la aceleración que experimenta la esfera,

 A) 4000 N

en m/s2. ( g=10 m/s2).

D) 2500 N 9.

B) 6500 N

C) 5000 N E) 3500 N

Un bloque de 1 kg se traslada por los planos inclinados desde  A hasta  B. Si la fuerza  F es

53º

constante de módulo 30 N, calcule el trabajo neto sobre el bloque desde  A hasta  B. Considere superficies lisas. ( g=10 m/s2;  AP =5 m;

 g

PB  2 2 m ).

 A) 40 3

B) 60

D) 30 5 7.

C) 15 5

 B

E) 90

El motor de un bote debe esforzarse más cuan-

 F

do el bote va en contra de la corriente de un río; por ello, en estas condiciones acelera a ra-

zón de

10

m/s2. Si el motor lo impulsa con una

3

45º  P 

37º  A

fuerza constante de 4500 N y la corriente del río lo retarda con una fuerza constante de 1500 N,

 A) 150 J

calcule el peso del bote. ( g=10 m/s2).

D) 130 J

 A) 9000 N D) 4500 N

B) 6000 N

B) 180 J

C) 210 J E) 100 J

C) 3000 N

10. Una persona lleva en sus manos una caja que

E) 3500 N

contiene un equipo de sonido que se compró. Si se sube a un ascensor y entre el 3. er y 7.º piso

8.

El chofer de un auto tiene prisa en llegar a su

se eleva a razón constante de 0,8 m/s en 5 s,

trabajo; por ello, varía su velocidad de 60 km/h

calcule el trabajo que realiza la persona sobre

a 90 km/h, y a esa velocidad se mueve sobre

la caja de 4 kg. ( g=10 m/s2).

una pista curva de un baipás que tiene un radio de curvatura de 80 m. Si el auto es de

 A) 150 J

1600 kg de masa, determine el módulo de la

D) 200 J

11

B) 240 J

C) 120 J E) 160 J

Práctica Domiciliaria 1. Una esfera homogénea se encuentra en re-

4.

Una tabla homogénea de 60 N está atada a

poso, apoyada en dos superficies. Si en  B el

una cuerda desde su punto medio y desde

módulo de la reacción es de 10 2 N, calcule el

sus extremos a otras cuerdas que llevan con-

peso de la esfera.

sigo las esferas  A  y  B. Si el sistema está en equilibrio, calcule la tensión en la cuerda (1). ( g=10 m/s2)

 A

 A) 100 N

B 45º

 g

(1)

B) 90 N C) 180 N

 A) 40 2 N

B) 10 N

D) 40 N

D) 160 N E) 140 N

C) 20 2 N

 A

E) 20 N

2. Los bloques A y B son de igual masa, y  A está a

5.

B 5 kg

En el entrenamiento de escape de un avión, la

punto de deslizarse. Calcule la masa de  B, si el

aeromoza ordena a las personas resbalar por

coeficiente de fricción  s es 0,8. ( g=10 m/s2).

una rampa que va desde la puerta del avión hasta el piso, dicha rampa tiene una inclina-

 S

 B

ción de 53º con la horizontal. Si una persona

 A

de 80 kg resbala por la rampa, que a su vez presenta un coeficiente de fricción de 0,4, calcule la magnitud de la aceleración con que desciende la persona. ( g=10 m/s2).

8 kg  A) 4,2 m/s2 B) 5,6 m/s 2 C) 6,2 m/s2  A) 5 kg

B) 4 kg

D) 10 kg

C) 2 kg

D) 4,8 m/s2

E) 5,0 m/s2

E) 20 kg 6.

3. Una barra se encuentra en equilibrio articulada

Determine el número de bloques idénticos de 1,5 kg que debemos colocar sobre una mesa y

en el punto P . Si la barra es de 4 kg y es homo-

colocarlos en contacto para que una fuerza ho-

génea, calcule la fuerza vertical hacia arriba

rizontal constante de 42 N origine en estos un

que debe ejercer la mano de una persona para

cambio de velocidad de 7 m/s cada segundo.

mantenerla en equilibrio. ( g=10 m/s2). 80 cm

Considere superficies lisas.

20 cm  P 

 A) 2

 F

B) 6 C) 4  A) 20 N D) 16 N

B) 12 N

C) 15 N

D) 5

E) 5 N

E) 10 12

...

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 7.

Física

Un sistema formado por una cuerda y un cuer-

 A) 420,4 N

po se instalan de tal modo que el cuerpo gira

D) 560,8 N

en un plano horizontal, a razón constante de 60 RMP. Si el cuerpo es de 500 g, calcule tan  .

9.

 

B) 460,8 N

C) 450,2 N E) 520,4 N

Una fuerza horizontal F actúa sobre un cuerpo  y lo traslada horizontalmente una longitud de

( g=10 m/s2)

1,2 m, y así esta fuerza realiza un trabajo de 48 J. Si se desea que en un tramo siguiente de 2,6 m realice un trabajo de 130 J, ¿cuánto 

debería incrementarse el módulo de la fuerza?

 g

 A) 4 N D) 20 N

1m 10.

 A)

2 5

1 D) 5

B)

2 3

B) 6 N

C) 5 N E) 10 N

Un niño dejó un cajón lleno de sus juguetes

1

sobre el piso rugoso (   K =0,2). Una mañana

3

su mamá le ordenó que mueva el cajón hacia

3 E) 7

la sala, que está a 6 m de su posición inicial.

C)

Determine la potencia mecánica que desarrolló el niño en dicho tramo cuando traslada el

8. Las fuerzas pueden hacer que los objetos se

trasladen o giren, por ejemplo, cuando se empuja

cajón de 5 kg a rapidez constante de 0,5 m/s. ( g=10 m/s2)

un auto, o se gira una bola de acero en el lanzamiento de bola en los juegos olímpicos. Si un

 A) 5 W 

atleta hace girar un bola de 7,2 kg a velocidad

B) 10 W 

de 8 m/s con un radio de giro de 1 m, calcule

C) 15 W 

el módulo de la fuerza resultante en dirección

D) 20 W 

radial correspondiente a su trayectoria.

E) 4 W 

13

SEMANA

03

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Energía mecánica y Oscilaciones 1.

En las trayectorias curvilíneas realizadas por los cuerpos en presencia de aire, este realiza

 A

un trabajo mecánico opuesto al movimiento; por ello, es negativo. Supóngase que una pelota de 400 g es lanzada con velocidad de 40 m/s

lisa

con ángulo de elevación de 37º. Si luego de elevarse verticalmente 20 m presenta una ra-



4,5 m

pidez de 10 m/s, calcule el trabajo neto realizado sobre la pelota, en el tramo mencionado. ( g=10 m/s2)

 A) 20,5 m B) 22,5 m

 A) – 300 J D) –150 J 2.

B) – 600 J

C) – 900 J

C) 24,5 m

E) – 450 J

D) 26,0 m E) 30,0 m

Los niños disfrutan mucho al dejarse resbalar en los juegos del parque. Usan la escalera para elevarse 2 m de altura, luego se dejan resba-

4.

Una piedra de 2 kg se suelta desde una altura de 7 m. Determine la relación entre la energía

lar y llegan a la parte inferior con rapidez de

cinética y la energía potencial gravitatoria luego

2 m/s. Si un niño presenta una masa de 30 kg,

de descender 3 m. ( g=10 m/s2).

calcule el trabajo que realizó la fuerza de rozamiento cinética en el deslizamiento del niño.

5

( g=10 m/s2)  A)  A) – 370 J

D)

B) – 540 J

3 B)

6

5

3

4

2 C)

5 1 E) 4

C) – 610 J D) – 590 J E) – 470 J

3. La lubricación de superficies se realiza para disminuir las asperezas y obtener superficies

5.

Un objeto de 10 kg realiza un MAS con amplitud de 2 m. Si su aceleración máxima es 50 m/s 2, determine su rapidez cada vez que pasa por su posición de equilibrio.

lisas. Una persona consigue hacer lisa la superficie de una tabla que forma 30º con la hori-

 A) 4 m/s

zontal. Si una esfera es soltada en  A, y cuando

B) 5 m/s

llega a la superficie horizontal, esta recorre los

C) 20 m/s

4,5 m en 0,3 s, calcule la longitud de la tabla.

D) 2 m/s

( g=10 m/s2)

E) 10 m/s

14

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC

6.

Física

La posición  x de un cuerpo en MAS va cam-

 A) 90

 biando en el tiempo. Si en x =+ A la energía po-

D) 30

B) 20

C) 60 E) 15

tencial del cuerpo es 20 J, determine la energía cinética del cuerpo en x = A/2. Considere que A

9.

La función de onda permite identificar las magnitudes físicas que caracterizan a una onda

es la amplitud de oscilación.

como su amplitud, frecuencia y longitud de  A) 15 J

B) 16 J

D) 5 J

C) 10 J

onda. Si tenemos una función de onda de la

E) 8 J

siguiente manera: y=0,01 sen( t – 2   x + ) m donde el tiempo t y la posición x están en el S.I.,

7.

El periodo de un objeto que realiza MAS es

determine el recorrido de la onda en 2 s.

3 s. Si un profesor observa el MAS, mide el recorrido del cuerpo en 2 oscilaciones y obtiene 4,8 m, entonces calcule la rapidez del cuerpo

 A) 0,2 m

B) 0,5 m

D) 1 m

C) 4 m E) 2 m

cuando pasa por su posición de equilibrio.

 A) 0,2 m/s D) 0,1 m/s 8.

B) 0,4 m/s

C) 0,8m/s E) 0,5 m/s

Un estudiante quiere poner a prueba sus conocimientos de física; para ello, utiliza una cuerda de 1 m, lo ata a una esfera metálica de 1 kg, y luego lo coloca en un recipiente al vacío para hacerlo oscilar. Si el joven se distrae mandando

10. Un ingeniero de sonido sabe que el tono en

una cuerda depende de la tensión a la cual se encuentra esta cuerda. Si el ingeniero desea un tono correspondiente a una frecuencia de 5 Hz y genera una onda mecánica en una cuerda de  =0,01 kg/m, donde la longitud de onda es de 2 m, calcule la tensión a la que se debe someter a dicha cuerda.

mensajes de texto desde su celular durante 1 min, ¿cuántas oscilaciones habrá dejado de

 A) 2,0 N

percibir en el péndulo simple? ( g= 2 m/s2).

D) 0,2 N

15

B) 1,0 N

C) 5,0 N E) 0,5 N

Práctica Domiciliaria 1.

Una superficie horizontal rugosa (   K =0,5) fue

 A) 0,6 m

diseñada para que una pequeña tabla, luego

D) 0,5 m

B) 0,8 m

C) 0,2 m E) 1,2 m

de ser lanzada, pueda recorrer 2 m hasta detenerse. Si la masa de la tabla es 6 kg, calcule la

5.

Un movimiento sísmico puede ocasionar daños enormes en infraestructuras debido a la

energía cinética con la que se lanzó.

 violencia en sus oscilaciones. Si como conse A) 50 J

B) 90 J

D) 30 J

C) 40 J

cuencia de este movimiento un objeto sobre el

E) 60 J

piso oscila con frecuencia de 4 Hz, y luego en una réplica con 3 Hz, calcule en cuánto dismi-

2.

nuye el número de oscilaciones en 5 s.

Un cajón es lanzado con rapidez de 6 m/s, y luego de recorrer 4 m su rapidez se redujo al

 A) 3

50 %. Si en este tramo se disipó 54 J, calcule

B) 2

la masa del cajón. Considere que el desplaza-

C) 4

miento es sobre una pista horizontal.

D) 10  A) 3 kg

B) 8 kg

D) 2 kg 3.

E) 5

C) 6 kg E) 4 kg

6.

que oscila armónicamente en la vertical es

En la oscilación de un cuerpo, en el que un re-

y=1,0sen(0,8t +2 ) m, t en segundos. Determine

sorte ejerce una fuerza elástica, se sabe que

el número de oscilaciones que realiza el cuerpo

la energía mecánica del sistema es de 19 J.

cada 5 s y la máxima rapidez.

Calcule la rapidez del objeto en el instante que la deformación del resorte sea de 10 cm.

 A) 4; 0,2 m/s

( K =200 N/m)

 K

La ecuación de movimiento de un cuerpo

B) 2; 0,4 m/s C) 2; 0,8 m/s

4 kg

D) 5; 0,2 m/s

liso

E) 5; 0,8 m/s  A) 9 m/s

B) 3 m/s

D) 5 m/s

C) 2 m/s E) 1 m/s

7.

No todos los péndulos simples oscilan con el mismo periodo. Respecto al periodo, se puede afirmar que

4.

El columpio (silla oscilante) hace que una persona que esté sentada en él pueda experimen-

 A) son iguales para masas iguales.

tar movimiento oscilatorio, donde la energía

B) son iguales para desplazamientos angulares

potencial puede transformarse en energía ci-

iguales.

nética. Si un niño de 35 kg pasa por la posición

C) depende de la aceleración de la gravedad.

más baja con rapidez de 4 m/s, calcule a qué

D) es proporcional a la masa.

altura asciende como máximo. Desprecie toda

E) es proporcional a la aceleración de la

fricción. ( g=10 m/s2).

gravedad. 16

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 8.

Física

Un péndulo simple de longitud L oscila con pe-

10. El gráfico muestra el perfil de una onda mecá-

riodo T . Si se desea que su periodo sea 3 T , ¿en

nica, en la que el punto P realiza 10 oscilaciones

cuánto deberá variar la longitud del péndulo?

cada 2 s. Determine la rapidez de propagación

Considere que la aceleración de la gravedad

de la onda.

2

es g=9,81 m/s .

Y (m)  A) 4 L

B) 3 L

D) 11 L 9.

C) 8 L E) 9 L

+0,1

 P   X (m)

Si consideramos una ola en el mar como una onda mecánica, la cual tiene una frecuencia de 1 Hz y una longitud de onda de 1,5 m, calcule el tiempo que demora una ola en llegar a la

0

1

– 0,1

orilla que se encuentra a 180 m de esta.

 A) 1 min D) 4,5 min

B) 4 min

C) 2 min

 A) 10 m/s

E) 2,5 min

D) 1 m/s

17

B) 4 m/s

C) 5 m/s E) 2 m/s

SEMANA

04

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Onda sonora e Hidrostática 1.

Una onda sonora genera en cierto punto una intensidad que es diez veces el umbral de la intensidad. Calcule para dicho punto el nivel de intensidad.  A) 5 dB D) 100 dB

B) 50 dB

5.

En un vaso comunicante se tiene agua y aceite en equilibrio. Calcule el desnivel. ( g=10 m/s2;   agua=1 g/cm3;  aceite=0,8 g/cm3).

C) 1 dB E) 10 dB

8 cm 2.

La intensidad sonora se atenúa con la distancia a medida que la onda sonora se propaga. Si a 1 m de distancia para un dispositivo sonoro la intensidad es de 10 – 5  W/m2, calcule la intensidad sonora a 100 m de distancia de la fuente, en W/m2.  A) 10 –10 D) 10 – 7

3.

B) 10 – 9

C) 10 – 8 E) 10 – 6

 A) 4 cm

B) 2 cm

D) 5 cm 6.

Los berrinches en algunos niños son usuales al encontrarse en una situación de frustración. Una tarde una madre no compra el dulce que le pide su hijo, y este grita emitiendo un nivel de intensidad de 80 dB a 10 m de distancia. Determine la potencia sonora que genera el niño al gritar.

E) 8 cm

Se muestra un recipiente que contiene agua. Si entre los puntos  A  y  B la diferencia de presión es de 5 kPa, calcule h. ( g=10 m/s2;  agua=1000 kg/m3)

h

2 2 30º

 A) 4 ×10 – 4 W – 4

 W

C) 2 ×10 – 2 W

 A) 50 cm

D) 4 ×10 – 2 W

D) 100 cm

E) 4 ×10 – 6 W  4.

7.

El aguaesun líquidocuyadensidades 1000 kg/m3. Si un aparato explosivo detona al soportar una presión de 6,5 atm, calcule a qué profundidad en el mar este dispositivo detonará. ( P atm=1 atm; g=10 m/s2)  A) 85 m D) 35 m

2

 B

 A B) 2 ×10

C) 1 cm

B) 45 m

C) 55 m E) 65 m

B) 75 cm

C) 85 cm E) 45 cm

En una prensa hidráulica, el émbolo más pequeño es de 30 cm 2  y el más grande es de 180 cm2. Si se desea colocar un objeto de 900 N de peso en el émbolo mayor, ¿cuánta fuerza deberíamos ejercer al émbolo menor para conseguir el equilibrio?

 A) 180 N

B) 250 N

D) 300 N

C) 150 N E) 100 N

18

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 8.

Física

Es sabido que el hielo por ser menos denso que

 A) 4×10 –3

el agua puede flotar en su superficie. Si se

B) 2×10 – 3

desea sumergir por completo un pedazo de

C) 10 – 3

hielo en agua, ¿cuánta fuerza vertical hacia

D) 4×10 – 2

abajo deberíamos aplicar? Considere que W es el peso del hielo.

(  hielo=900 kg/m3;  agua=1000 kg/m3)  A)

D)

2W 

5 W 

6

W 9

 B)

C)

W  3 2W 

E)

3

9. El empuje sobre los cuerpos da la apariencia

que estos se hacen menos pesados. Si el peso aparente de una caja en agua es de 40 N, calcule el volumen de esta caja de 6 kg, en m3.

( g=10 m/s2;  agua=1000 kg/m3)

19

E) 2×10 – 2

10. Un globo lleno de aire presenta un volumen 1000 cm3. Si se le sumerge en agua y se le amarra a la base, este queda en equilibrio. Calcule la tensión en la cuerda. Considere la masa del globo y aire despreciables. ( g=10 m/s2;  agua=1000 kg/m3)  A) B) C) D) E)

5N 10 N 25 N 50 N 100 N

Práctica Domiciliaria 1.

El tímpano humano para una determinada fre-

 A) 1 m

cuencia  f 0 de una onda sonora capta un valor

D) 20 m

B) 10 m

C) 2 m

E) 5 m

mínimo de la intensidad sonora de 10 –12 W/m2. Si el cantar de un pájaro registra en un dispositivo una intensidad de 10

– 9

4.

2

Un recipiente cilíndrico contiene dos líquidos

 W/m  y el de un

no miscibles en reposo, cuyas densidades son

 W/m , determine en cuántos deci-

1 g/cm3 y 4 g/cm3. Si la longitud de las colum-

 beles se diferencian sus niveles de intensidad

nas de estos líquidos son 20 cm y 50 cm, res-

sonora.

pectivamente, calcule la presión hidrostática

mono 10

– 8

2

en el fondo del recipiente. ( g=10 m/s2).

 A) 30 dB B) 20 dB

 A) 24 kPa

C) 10 dB

B) 20 kPa

D) 50 dB

C) 16 kPa

E) 70 dB 2.

D) 18 kPa E) 22 kPa

La sirena de una ambulancia genera una onda sonora que en ocasiones nos altera y causa molestias al tímpano. En una emergencia, una

5.

Un buzo hace trabajos de investigación marina a 20 m de profundidad, pero luego decide su-

ambulancia pasa por una esquina con su sirena encendida y origina un nivel de intensidad

mergirse hasta alcanzar 34 m de profundidad.

de 90 dB en la puerta de un hospital. Si supone-

Determine el cambio de presión hidrostáti-

mos que existen 10 ambulancias ubicadas a la

ca que experimenta su cuerpo. ( g=10 m/s2;

misma distancia de la puerta, que en el primer

  agua=1000 kg/m3).

caso, y tienen sirenas idénticas, calcule el nivel  A) 220 kPa

de intensidad que se registrará en dicha puerta.

B) 120 kPa  A) 150 dB

C) 140 kPa

B) 110 dB

D) 70 kPa

C) 100 dB

E) 240 kPa

D) 200 dB E) 120 dB 3.

Un barómetro es un instrumento que mide la presión atmosférica. Si este instrumento trabaja

6.

La ventaja mecánica de una prensa hidráulica A es el cociente de las áreas de los émbolos 2 . A1

Si una prensa hidráulica puede incrementar una

con un líquido cuya densidad es   líq=10 g/cm 3,

fuerza de 4000 N a otra de 18 000 N, determine

determine la longitud de la columna del líquido

la ventaja mecánica de esta prensa hidráulica.

que se eleva por una de las ramas del barómetro. Considere que la medida de la presión

 A) 8,0

atmosférica es 10 5 Pa y g=10 m/s2.

D) 4,5

B) 5,0

C) 3,5 E) 2,5

20

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 7.

Física

En el émbolo de 20 cm2 se coloca un cuerpo

 A) 335 N

de 20 kg. Determine el incremento en la pre-

D) 195 N

B) 220 N

C) 540 N E) 490 N

sión en el punto Z .

(  agua=1000 kg/m3; g=10 m/s2)

9.

Un objeto flota en agua con el 50 % de su volumen sumergido. Si flotara en un líquido

A 2=60 cm2 A1=20

(  =2500 kg/m3), ¿qué porcentaje de su volu-

cm2

men estaría sumergido? (  agua=1000 kg/m3).  A) 60 %

 Z 

B) 10 %

D) 20 %  A) 2×104 Pa 3

D) 10 Pa

B) 2×103 Pa

C) 104 Pa 5

E) 10 Pa

10.

C) 40% E) 75 %

Una persona de 80 kg se sube sobre una lancha de 1000 N, y nota que esta se hunde donde el nivel del agua está a punto de mojar la lancha

8.

Cuando una esfera de 40 cm de diámetro se su-

por su interior. Si el sistema está en equilibrio,

merge por completo, y luego se suelta, esta se

calcule el volumen de la lancha en m 3.

eleva debido a que la fuerza de empuje es ma-

( g=10 m/s2;  agua=1000 kg/m3)

 yor al peso de la esfera. Determine aproximadamente la magnitud de la fuerza de empuje.

 A) 0,16

(  agua=1000 kg/m3; g=10 m/s2)

D) 1,2

21

B) 0,18

C) 0,12 E) 1,8

SEMANA  Academia ADUNI

05

Material Didáctico

Electrostática y Electrodinámica I 1. Un niño juega con un globo que su hermano

4.

Un campo eléctrico asociado a una carga ne-

infló para él, y debido al frotamiento con su

gativa tiene dirección contraria a que si fue-

mano, nota que este se adhiere a su mano, evi-

se una carga positiva. En una configuración

denciándose la electrización por frotamiento.

de cargas positivas y negativas, tal como se

Si suponemos una pérdida de 2×10

17

electro-

muestra en el gráfico, determine la magnitud

nes por parte del globo, calcule la cantidad de

del campo eléctrico en el punto  P en 103 N/C.

carga eléctrica que adquiere el globo.

(q=– 2  C; C; Q=+4  C) C)

 A) 160 mC

B) 320 mC

D) 3,2 mC

C) 0,32 mC

Q

P

q

E) 32 mC

1m 2.

q

1m

1m

Dos esferas electrizadas con igual cantidad canti dad de carga interactúan con una fuerza eléctrica de

 A) 48,5

30 N. Si las dos cargas tuviesen tuvies en el doble de va-

B) 58,5

C) 38,5

D) 36,5

lor del caso inicial, determine a qué distancia

E) 46,5

entre sí deberán de ubicarse ubicars e para que la fuerza eléctrica no varié. Considere que al inicio esta-

5.

Un sistema de partículas genera un campo eléctrico resultante, el cual puede caracteri-

 ban separadas separadas 0,5 0,5 m.

zarse mediante el potencial eléctrico. Si en el  A) 1 m

B) 2 m

D) 1,5 m 3.

C) 4 m

punto  A el potencial es de 36 V, determine el

E) 3 m

potencial en B en  B..  A

Se puede conseguir el equilibrio de una partícula electrizada con q=6×10 –10 C si se ubica en la posición mostrada. Se sabe que dos cargas pun-

Q

tuales idénticas Q=3×10 – 9 C mantienen ese

Q

equilibrio. Calcule la masa de la partícula q, en 10 – 6 g. Considere que g=10 m/s2. 2 q

 g

 B

120º 30 cm

30 cm  A) 24 V 

Q

Q 

B) 16 V  C) 12 V 

 A) 3

D) 18

B) 6

2

C) 12

D) 18 V 

E) 9

E) 20 V  22

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 6.

Física

La diferencia de potencial es la causa para ge-

8.

nerar movimientos de cargas eléctricas. Si se tiene un campo eléctrico homogéneo donde la diferencia de potencial eléctrico entre A y B es de 150 V, calcule la magnitud de la fuerza

Un estudiante universitario se compra una laptop Toshiba y observa que su transformador indica Output: 19 V- 3,42 A. Determine la cantidad de carga eléctrica que fluye hacia la laptop, en un intervalo de 2 min.

eléctrica que actúa sobre la carga eléctrica

 A) 280,4 C D) 460,8 C

q=4  C, C, originándole ori ginándole un desplazamiento.

B) 320,5 C

C) 380,2 C E) 410,4 C

 E  9.

q

50 cm  A) 0,8 N D) 2,0 N 7.

B) 1,6 N

C) 1,2 N

 A) 2/5 D) 2/3

E) 1,0 N

La energía potencial electrostática es aquella asociada a la interacción eléctrica, su valor depende de las cargas eléctricas puntuales y de la distancia entre estas. Si dos cargas eléctricas puntuales (q=5×10 – 3 C y Q=2×10 – 8 C) tienen asociadas una energía potencial de 4,5 J, calcule la distancia entre estas.

Una resistencia eléctrica de 10   es instalada entre los terminales donde existe un voltaje de 5 V. Si la resistencia eléctrica aumentara en 50 %, ¿en cuántos amperios variará la intensidad de corriente eléctrica que por este circula?

10.

B) 1/4

C) 1/6 E) 1/5

Según la ley de Ohm, para algunos materiales, la intensidad de la corriente eléctrica es proporcional al voltaje aplicado. Si un estudiante de Ingeniería realiza una toma de datos, que se muestran en la siguiente tabla, determine la intensidad de corriente eléctrica que debería obtener para una voltaje de 12 V .

 A) 40 cm

Voltaje (V )

5

10

15

20

B) 20 cm

Intensidad de corriente ( A ) 2

4

6

8

C) 10 cm

D) 50 cm E) 5 cm

) 2,7 A  D) 4,2 A 

23

B) 3,2 A 

C) 4,8 A  E) 3,6 A 

Práctica Domiciliaria 1.

Un sistema está conformado por tres cargas

4.

Para que un campo eléctrico homogéneo ge-

eléctricas de +2 mC, +6 mC y –  3 mC. Si la

nere una fuerza eléctrica de 1 N sobre una car-

primera y la segunda se ponen en contacto, y

ga q, esta debe ubicarse dentro del campo eléc-

luego una de estas se pone en contacto con la

trico. Suponiendo que la carga se incrementa

tercera, calcule la cantidad de carga eléctrica

en 2 mC, determine la nueva fuerza eléctrica.

que adquiere la tercera carga del final. Consi-

 E =200 =200 N/C

dere esferas idénticas.

q  A) 0,5 mC B) 1 mC C) 2 mC

2.

D) 1,5 mC

 A) 2,8 N

E) 2,5 mC

D) 1,4 N

Una carga puntual de 9×10 – 2 C se encuentra a

5.

B) 1,2 N

C) 1,6 N E) 2,2 N

 A 2 cm cm de una carga puntua puntual, l, el potenc potencial ial eléc-

3 m de otra carga de 10 – 6 C. Si se sabe que la

trico es 10 kV. kV. Calcule en dicho punto la magmag -

fuerza eléctrica entre ambos es de igual módulo

nitud del campo eléctrico.

que el peso de una de estas, calcule la masa de esta esfera. ( g=10 m/s2).

 A) 5×105 N/C

B) 2×10 5 N/C C) 3×10 5 N/C

D) 2×10 N/C  A) 9 kg

B) 6 kg

D) 8 kg

E) 5×10 N/C

C) 3 kg

E) 1 kg

6.

Un campo eléctrico está representado en el gráfico por líneas equipotenciales. Si un agente

3.

Una partícula manifiesta su electrización mediante un campo eléctrico que permite la interacción con otras partículas. Si se tienen dos partículas en interacción electrostática, calcule

externo traslada una partícula electrizada con q=0,5 mC desde  A hasta  B  B,, calcule el trabajo que realiza el campo eléctrico sobre q desde  A hasta hasta B  B..

la magnitud del campo eléctrico a 0,5 m a la izquierda de q=5 mC.  A

q

4q

Q 2 cm

1,5 m

 A) 115×106 N/C

4 cm

6

B) 145×10 N/C

 B

400 kV 

C) 250×106 N/C D) 245×106 N/C

 A) 200 J

E) 225×106N/C

D) 150 J

B) 100 J

C) 400 J E) 250 J

24

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 7.

Física

La interacción electrostática en un sistema de

Si el gráfico corresponde a un conductor de ni-

cargas puntuales tiene asociada una energía

cromo, calcule la intensidad de corriente que

potencial electrostática, la cual podría trans-

circularía cuando está bajo una diferencia de

formarse en energía cinética. Para el sistema

potencial eléctrico de 0,3 V. ( A=3×10 – 4 m2;

de cargas mostradas en el gráfico, determine

  nicromo=1,50×10 – 6  ×m).

la energía potencial electrostática.  A

(Q=2q=8  C)

3m q

Q

q  A) 30 A

20 cm

D) 20 A

20 cm 10.

 A) 28,2 J

B) 28,6 J

D) 30,5 J

B) 15 A

C) 10 A  E) 5 A 

El gráfico muestra un conductor cuya resisten-

C) 32,4 J

cia eléctrica es 40  , y el cociente de su longi-

E) 36,2 J

tud ( L) y su área transversal ( A) es 2×10 9 m–1. Si se desea que otro conductor del mismo ma-

8.

Para poner en funcionamiento un pequeño

terial tenga una resistencia eléctrica de 50  ,

motor se hace que circule una corriente eléc-

¿cuánto debería ser el cociente L/ A de este

trica de intensidad 0,5 A. Determine el número

nuevo conductor?

de electrones que circulan por la sección trans versal del conductor en un intervalo de 6400 s.  A) 3×1020

D) 4×10

24

B) 3×1019

 A

C) 2×1022

E) 6×10

 L

21

 A) 2,5×109 m–1 9.

Una resistencia eléctrica es la magnitud física que indica en un material conductor el grado de posición al paso de la corriente eléctrica.

B) 0,25×109 m–1 C) 25×109 m–1

Para su cálculo es importante conocer las di-

D) 5,0×109 m–1

mensiones geométricas de este conductor.

E) 0,5×109 m–1

25

SEMANA  Academia ADUNI

06

Material Didáctico

Electrodinámica II y Electromagnetismo 1. Un ingeniero eléctrico diseña un circuito eléc-

3.

En el circuito mostrado, indique la secuencia

trico, el cual se muestra en el gráfico, si desea

correcta de verdad (V) o falsedad (F) para las

que la intensidad de corriente eléctrica en la

siguientes proposiciones.

resistencia de 4   sea de 3 A, determine el  valor de una resistencia  R que debe colocarse 5 A 

entre los puntos a y b.

5

 4

a

20 

b 4

33 V  3

I.

La potencia eléctrica que disipa la resistencia de 4  es de 20 W.

II.

6  A) 5  

B) 4  

de 5  es de 80 W. III.

C) 10  

D) 3  

La potencia eléctrica que disipa la resistencia La potencia disipada en el circuito es de 200 W.

E) 2    A) FVF

B) VVF

D) FFV

2. Se muestra un circuito eléctrico donde el am-

C) VFV E) FVV 

perímetro ideal registra I , determine la lectura 4.

del voltímetro ideal.

Dos conductores rectilíneos y paralelos están separados 50 cm, y por ellos circulan las si-

42 V 

2

guientes corrientes eléctricas:  I 1=2 A;  I 2=3 A. Determine la magnitud del campo magnético

 A 

 V

3

resultante a 20 cm a la derecha de  I 1.  I 1

5

 I 2 50 cm

12 V 

 A) 10 V 

 A) 1  T

B) 12 V 

B) 4  T

C) 16 V 

C) 2  T

D) 15 V 

D) 5  T

E) 8 V 

E) 0

26

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC

5.

Un alambre de

 

m de

Física

longitud es doblado en

8.

Una bobina es un alambre que ha sido doblado

5 forma de una espira circular, por el cual circu-

en forma de espiras sucesivas para poder in-

la una corriente eléctrica de intensidad 2 A.

circulará en el mismo sentido, en cada espira.

Determine la magnitud de la inducción mag-

Si una bobina tiene 125 espiras, y en el instante

nética en el centro de la espira, en 10 – 6 T.

t =0 s el flujo magnético es 0,25 Wb, y en el

tensificar el efecto de la corriente eléctrica que

instante t =2 s el flujo magnético es 0,35 Wb,  A)  

B) 4  

D) 4 6.

C) 2  

calcule la fuerza electromotriz inducida media

E) 2

en la bobina.  A) 6,25 V

Una partícula electrizada con +q ingresa a un

B) 4,25 V

C) 2,50 V 

D) 5,20 V

campo magnético homogéneo de 2,5 T; ade-

E) 8,50 V 

mas, la velocidad de ingreso es de 50 m/s, formando un ángulo de 30º. Si se sabe que el módulo de la fuerza magnética sobre la partícula es de 25×10 – 4 N, calcule q.  A) 2×10 – 3 C D) 4×10

7.

–5

B) 5×10

– 3

9.

La gráfica mostrada corresponde a la variación de un campo magnético en un espira de área 0,05 m2. Determine la fem inducida media entre

t =0 y t =3 s.

C C) 8×10 – 5 C

C

E) 2×10

–5

B (mT)

C

B

6

Una partícula electrizada con 2 mC ingresa a una región, donde el campo magnético es uniforme de 5,0 T. Si se desea que esta partícula salga de la región por la posición  Z , determine la rapidez v.

Considere

masa de la partícula es 5×10

– 5

que

kg.

t (s)

0

3

 A) 10– 2 V

B) 10 – 4 V

la D) 2×10 – 2 V

C) 10 – 3 V  E) 2×10 – 3 V 

 B

v

q

10. En un transformador, el número de espiras en

el secundario y en el primario están en la re-

1m

lación de 2 a 50, respectivamente. Si se desea

 Z

obtener un voltaje de 5 V en el secundario para cargar una tablet, determine cuánto deberá ser el voltaje en el primario.

 A) 20 m/s D) 25 m

B) 100 m/s

C) 50 m/s

 A) 200 V

E) 40 m/s

D) 120 V

27

B) 150 V

C) 125 V  E) 180 V 

Práctica Domiciliaria 1. Dos resistencias idénticas se conectan en serie

4.

Sobre una mesa horizontal se han colocado

 y este sistema se somete a una diferencia de

dos cables rectilíneos infinitos con corrientes

potencial de 36 V y de esta manera la intensi-

eléctricas iguales ( I =1 A). Si en el punto  P la

dad de corriente que circula por estas es de

inducción magnética es de 2,4

4 A. Si estas mismas resistencias se conectan

muestra en el gráfico, calcule x .

 T como se

en paralelo y esta vez el sistema es sometido a un voltaje de 18 V, calcule la intensidad de

 A) 25 cm

corriente eléctrica que circula por cada resis-

B) 40 cm

tencia para este segundo caso.

C) 5 cm

 I

I 

40 cm

 x

 P 

D) 20 cm  A) 8 A

B) 4 A

D) 5 A

C) 2 A 

E) 10 cm

E) 6 A  5.

2.

Se muestran dos espiras circulares concéntricas

Un joven compra en una ferretería cinco focos

en un mismo plano, por los cuales circulan co-

idénticos de especificación 10 W- 12 V. Si deci-

rrientes eléctricas en sentidos opuestos; ade-

de conectarlos en serie a una fuente de voltaje

más se sabe que I 1=3 I 2=0,6 A. Si los diámetros

de 36 V, calcule la intensidad de corriente que

son d 1=12 cm y d 2=4 cm, determine el módu-

circula por dicha fuente.

lo de la inducción magnética en el centro de las espiras, en  T.

 A) 0,4 A D) 0,2 A

B) 0,8 A

C) 0,1 A 

 I 1

 A) 0

E) 0,5 A 

 I 2

B) 2  3.

Las cargas eléctricas en movimientos tienen

C) 4 

asociados campos magnéticos; por

D)  

ello,

es

 E) 8 

que los aparatos eléctricos pueden interactúan entre sí y, aveces, alterar su normal funcionamiento. Si por el techo de una pared se tiene

6.

Un electrón está confinado en un campo

un conductor rectilíneo de gran longitud, y

magnético uniforme de 10  T moviéndose

cerca a este (a 2 cm) se encuentra una araña,

en trayectoria circunferencial de radio 50 cm.

calcule la magnitud del campo magnético en

Calcule la rapidez con la que se mueve el

la posición de la araña. Considere que por la

electrón. Considere, para el electrón, que el q cociente de e es 1,76×1011 C/kg. me

sección transversal del cable circula una carga eléctrica de 8×10 – 4 C cada 0,02 s.

 A) 65×104 m/s  A) 0,04  T B) 0,4  T C) 4  T D) 40  T E) 400  T

B) 62×104 m/s C) 80×104 m/s D) 82×104 m/s E) 88×104 m/s

28

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 7.

Física

Una espira de radio 5 cm se encuentra en una región donde el campo magnético es como se

muestra en el gráfico. Determine   6   el flujo magnético en dicha espira.  B  T .

 

   

9.

Indique en cuál de los siguientes casos, la corriente eléctrica inducida es horaria, respecto del observador. Caso 1

Caso 2

observador

observador

v=0

v

 B

v

v=0 30º Caso 3

v

observador

v=0

 A) 5,0 mWb B) 2,5 mWb C) 7,5 mWb

 A) II y III

D) 6,5 mWb

B) I y III

E) 4,5 mWb

C) solo II D) solo III

8. En una espira cuadrada que se encuentra en

E) ninguno

un campo magnético, el flujo magnético cam bia, ya que el campo varía de 1 T a 0,2 T en 0,2 s. Calcule la fem inducida media.  B

10. Un técnico verifica que al conectar un transfor-

mador a 220 V, la salida es de 22 V. Si además con ayuda de un multitester mide que la corriente eléctrica en el secundario es de 5 mA, calcule la intensidad de corriente eléctrica en el primario.

20 cm

 A) 0,1 A  20 cm

B) 0,2 A  C) 0,5 A 

 A) 0,8 V D) 0,16 V

B) 16 V

C) 1,6 V 

D) 0,8 A 

E) 0,016 V 

E) 0,4 A 

29

SEMANA

07

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Física moderna 1.

Cuando escuchamos hablar del desarrollo tec-

4.

Si una onda electromagnética se propaga en el

nológico en el campo de las telecomunicacio-

 vacío, y esta es de frecuencia 6 GHz, determine

nes, podemos asociarlo al manejo de las on-

su longitud de onda asociada.

das electromagnéticas en celulares, en la radio

 A) 25 mm

en la televisión, etc. Si una onda se propaga

B) 60 mm

en el aire con amplitud en su campo magné-

C) 50 mm

tico de 8×10 – 4 T, determine la amplitud de su

D) 40 mm

campo eléctrico.

 A) 100 kN/C

B) 240 kN/C

D) 80 kN/C

E) 100 mm C) 120 kN/C

5.

E) 160kN/C

La señal bluetooth de un equipo de sonido tiene asociado una frecuencia de 2,4 GHz. Calcule la energía asociada a un fotón de esta señal en eV.

2.

Respecto de las siguientes proposiciones re-

(h=4×10 –15 eV · s)

lacionadas a las ondas electromagnéticas, marque la secuencia correcta de verdad (V) o

 A) 92×10 3

falsedad (F), según corresponda.

D) 84×103

B) 96×103

C) 82×103 E) 95×103

I. Transportan masa y energía. II. En el vacío, su frecuencia es única.

6.

III. La frecuencia de la onda de radio puede ser

Un dispositivo láser emite 25×1016 fotones cada segundo, determine la potencia si la frecuencia de los fotones es de 5×10 13 Hz.

igual a la frecuencia del ultravioleta.

(h=6,6×10 – 34 J · s)  A) VFV

B) FFF

D) VVF

C) FVF  A) 6,50×10 – 4 W 

E) FVV 

B) 5,50×10 –4 W  3.

Respecto a la frecuencia de una OEM, marque

C) 2,25×10 – 3 W 

la alternativa que representa las proposiciones

D) 8,25×10 – 3 W 

correctas.

E) 6,25×10 – 3 W 

I. rayos X=rayos gamma II. luz visible > radio III. microondas < ultravioleta

7.

La intensidad de una radiación que incide sobre una superficie de área 0,20×10

– 4

m2 es de

100 W/m2. Si la energía asociada a un fotón es  A) I y II

de 2,5×10

B) I y III

emitidos por segundo.

–9

J, calcule el número de fotones

C) II y III D) solo II

 A) 106

E) solo III

D) 4×105

B) 5×106

C) 2×105

E) 8×105 30

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 8.

Física

Un tubo de rayos X genera fotones de una lon-

 A) FVV 

gitud de onda min  0,40 A. Determine el voltaje con el que funciona el equipo de rayos X.

B) FFV 

(h=4×10 –15 eV · s)

D) VVF

o

C)  VFV  E)  VVV 

 A) 50 kV

B) 30 kV

D) 60 kV

C) 20 kV  E) 10 kV 

10.

Una placa metálica de función trabajo de 1,2 eV es utilizada para generar desprendimiento de

9.

Con respecto al efecto fotoeléctrico, marque la

electrones por efecto fotoeléctrico. Si la radia-

secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F)

ción que se utiliza tiene una frecuencia de

de las siguientes proposiciones.

1,2×1015 Hz, determine la energía cinética

I. Existe una frecuencia mínima para lo cual los

máxima de los fotoelectrones arrancados.

electrones son arrancados de la superficie.

(h=4×10 –15 eV · s)

II. Cuando un fotón aumenta en su frecuencia, entonces el fotoelectrón sale con mayor

 A) 2,6 eV 

energía cinética.

B) 3,6 eV 

III. Para conseguir mayor número de fotoelec-

C) 3,2 eV 

trones que se desprenden es necesario au-

D) 2,8 eV 

mentar la intensidad de la radiación.

E) 2,4 eV 

31

Práctica Domiciliaria 1.

Respecto a la OEM, indique la secuencia co-

 A) 0,5×108 m/s

rrecta de verdad (V) o falsedad (F), según co-

B) 1,5×108 m/s

rresponda.

C) 1,0×108 m/s

I. Se propagan solo en el vacío y en el aire.

D) 3,0×108 m/s

II. Los campos eléctricos  E   y magnético  B

E) 2,5×108 m/s

son perpendiculares en todo instante. III. Son transversales. 5.

 A) VVF

B) FFF

D) FVF

Un dispositivo emite luz cuya potencia es de

C) FVV 

11 W. Si la frecuencia de la onda es de 2×10 12 Hz,

E) FFV 

determine el número de fotones que se emite cada 0,06 s. (h=6,6×10 – 34 J · s).

2.

Marque la alternativa que representa la onda electromagnética de longitud de onda más

 A) 2×1016

corta.

B) 2×1018 C) 5×1018

 A) microondas

D) 5×1016

B) televisor

E) 1018

C) radio D) rayos X 6.

E) ultravioleta

Cuando un haz de luz, cuyos fotones originan una potencia de 0,25×10

3.

– 2

 W, incide en un

De las siguientes proposiciones, indique la al-

material donde se verifica una zona iluminada

ternativa que representa las incorrectas.

en forma de círculo de radio 0,5 cm. Determine la intensidad de la radiación, en W/m 2.

I. La longitud de onda de los rayos gamma es

mayor que la luz visible. II. Las microondas son de longitud de onda

 A)

100  

D)

25  

más larga que la de radio. III. En el espectro de la luz visible, el color rojo es de longitud de onda mayor que el color

 violeta.

7.

B)

50  

C)

200  

E) 50

Si un fotón de luz tiene asociado una longitud de onda de 4 nm, calcule la energía asociada a

 A) solo I

B) solo II

D) todas

C) II y III

este fotón. (h=4×10 –15 eV · s)

E) I y II  A) 5×102 eV 

4. Una onda electromagnética que se propaga en

un medio sustancial tiene asociado un campo eléctrico de 5000 N/C y un campo magnético

B) 3×102 eV  C) 2×102 eV 

de 2×10 – 5 T. Determine la rapidez de propa-

D) 6×102 eV 

gación de esta onda.

E) 8×102 eV  32

Repaso Especial San Marcos- áreas ABC 8.

Física

Respecto a los rayos láser, marque la secuen-

cinética máxima de 9 eV. Si la constante de

cia correcta de verdad (V) o falsedad (F) de los

Plank se considera h=4×10

siguientes proposiciones.

la función trabajo del material donde incidió

I. Son incoherentes.

la radiación.

–15

eV · s, calcule

II. Son monocromáticas.  A) 3,5 eV

III. Sus ondas están en fase.

 A) FVV D) VFF

B) FVF

B) 1,5 eV

D) 2,0 eV C) VVF E) FFV 

10.

C) 1,0 eV 

E) 3,0 eV 

La función trabajo de un material es de 0,5 eV. Si una radiación incide sobre este material donde la frecuencia de la radiación es 5×10 14 Hz,

9.

En el efecto fotoeléctrico, la longitud de onda

calcule la energía cinética de los fotoelectrones.

de la radiación es importante, porque de esta

(h=4×10 –15 eV · s)

dependerá con cuanta energía cinética saldrá un electrón de la superficie metálica. Una lon-

 A) 2,5 eV

gitud de onda de 0,1  m genera una energía

D) 1,0 eV

33

B) 1,5 eV

C) 2,0 eV  E) 0,5 eV 

Ciclo Repaso Especial San Marcos- áreas DE - NICO

(20 julio, 2016 12:36 p.m.)

Física REPASO ESPECIAL SAN MARCOS DE Cinemática y Estática 1.

En una competencia automovilística, los autos mostrados realizan MRU. Luego de cuánto tiempo estarán separados 100 m por segunda vez. 10 m/s

6 5 m/s 53º/2

5 m/s

12 m

200 m  A) B) C) D) E) 2.

10 s 20 s 30 s 40 s 60 s

 A) 2,8 m D) 3,1 m 4.

Desde un globo aerostático, el cual realiza MRU, se suelta una piedra y llega al piso en 5 s. Calcule la altura desde donde se suelta la piedra. ( g=10 m/s2).

B) 2,5 m

C) 3 m E) 2,7 m

Un reloj de pared contiene tres mecanismos: su motor, el tren de ruedas y una sucesión de engranajes. Calcule la rapidez angular del minutero de un reloj de pared.

 A)

 

rad/min

6

2  rad/min 3 C)  

B)

30 rad/min

D)

10 m/s

E) 5.

 A) 30 m D) 100 m

B) 50 m

C) 75 m E) 120 m

 

rad/min

8

3  rad/min 5

 Al encender el motor de una lustradora, esta incrementa su rapidez angular hasta alcanzar una frecuencia de 1200 RPM en 20 s. Calcule la aceleración angular de la lustradora.

3. En un campeonato de básquet, el jugador de

1,7 m de altura lanza el balón, tal como se muestra. Calcule la altura a la que se encuentra la cesta. ( g=10 m/s2).

 

 A)  rad/s2

B) rad/s2 C) 2 rad/s2 2

D) 3 rad/s 34

2

E) 1,5 rad/s2

Repaso Especial San Marcos- áreas DE 6.

 A) 10 N

En los extremos de una tabla de 6 m de longitud y 30 kg de masa se colocan 2 niños de 40 kg y 50 kg, respectivamente. ¿A qué distancia del centro de la tabla debe estar situado el apoyo para que esta se mantenga horizontal? ( g=10 m/s2)

 A) 2 m D) 1,5 m 7.

Física

B) 0,25 m

C) 0,75 m E) 0,5 m

Si el dinamómetro ideal indica 25 N; determine el valor de la fuerza de rozamiento entre la  barra de 2 kg y la pared. Considere que el sistema está en equilibrio. ( g=10 m/s2).

B) 12 N C) 14 N D) 15 N E) 13 N 8.

Una puerta homogénea de 2 m de ancho, 1 m de alto y 500 N de peso está sostenida por una sola bisagra. Calcule la tensión en el cable que lo sostiene.

37º 74º

1m

2m

 A) 25 N D) 50 N

35

B) 20 N

C) 30 N E) 15 N

Práctica Domiciliaria 1. El niño empieza a descender por una resbala-

3.

Se tienen los bloques A y B de 5 kg y 3 kg, res-

2

dera con una aceleración constante de 5 m/s .

pectivamente. Si ambos permanecen en re-

Luego de cuánto tiempo llegará a la parte más

poso, determine la deformación del resorte.

 baja.

( K =100 N/m; g=10 m/s2).

 A

 B

1,5 m

37º

 A) 1 s

B) 2 s

D) 2,5 s

C) 1,5 s

 A) 10 cm

E) 0,5 s

D) 25 cm

2. Durante la erupción volcánica, trozos de rocas

4.

B) 15 cm

C) 20 cm E) 30 cm

Un cuadro de 1 kg está mal colocado, tal como

sólidas son arrojadas de un volcán. Si la roca

se muestra. Calcule la tensión que soporta la

sale tal como se muestra, calcule la altura

cuerda ideal que pasa a través del clavo liso.

máxima que alcanza. ( g=10 m/s2).

( g=10 m/s2)

50 m/s 53º

 A) 50 m D) 75 m

B) 80 m

C) 70 m

 A) 5 N

E) 125 m

D) 8 N

B) 5 2 N

C) 20 N E) 6 N

36

SEMANA

Repaso Especial San Marcos- áreas DE

Física

02

Dinámica, trabajo y Energía mecánica 1.

Un ascensor en un pique de una mina de explotación subterránea es llevado al reposo hasta adquirir una rapidez final de 6 m/s con aceleración constante en un trayecto de 15 m. ¿Qué fuerza ejercerá sobre el piso del ascensor una carga de 500 N cuando el sistema asciende? ( g=10 m/s2).  A) 400 N D) 560 N

2.

B) 2 ms

C) 3 ms E) 5 ms

En la competencia de salto alto, un atleta de 60 kg tiene una rapidez de 1 m/s al pasar la valla que se encuentra a 2 m del suelo. ¿Cuánta energía mecánica requiere el atleta para iniciar el salto? (g=10 m/s2).  A) 1330 J D) 1230 J

C) 460 N E) 540 N

Las películas de Wester no suelen detenerse en detalles científicos; sin embargo, algunos pistoleros de aquella época actuaban científicamente. Uno de ellos, cuyo nombre se ha perdido para la posteridad, utilizaba un fusil que disparaba proyectiles de 1 g en donde la fuerza neta sobre el proyectil es de 200 N y la longitud del fusil es de 90 cm, calcule en qué tiempo el proyectil, que realiza un MRUV, recorre el fusil.  A) 1 ms D) 4 ms

3.

B) 440 N

5.

6.

En los parques de diversiones de muchas ciudades puede verse como personas se colocan en un tubo giratorio cuya base se desprende de sus pies. Calcule la mínima rapidez angular del tubo de 8 m de diámetro para que una persona no se caiga. Considere que el coeficiente de rozamiento entre la persona y el tubo es 0,4. ( g=10 m/s2).

B) 10 m/s

C) 20 m/s E) 25 m/s

Un esquiador empieza su descenso por la nie ve en la parte más alta de la montaña. Si este esquiador pierde el 10 % de su energía mecánica por efecto del rozamiento al ir desde  A hasta  B, calcule h. Considere que  B tiene una rapidez de 10 m/s. (g=10 m/s 2).  A) 8 m



B) 7 m

 A) 2 rad/s

 A

C) 9 m

B) 2,5 rad/s C) 3 rad/s

D) 4 m

D) 4 rad/s

E) 6 m

10 m  B

E) 5 rad/s

N.R.

4. Una faja transportadora de un supermercado lleva productos con rapidez constante de 2 m/s. Si la masa del producto es de 4 kg, calcule el trabajo realizado por la faja en 1,5 s. Considere que el producto está a punto de resbalar (  s=0,5).  A) 20 J D) 80 J

C) 1170 J E) 3000 J

El muelle de una escopeta de resorte tiene una constante de rigidez de 800 N/m. Si se comprime 5 cm al resorte y se le coloca una pelota de 20 g con el cañón dispuesto horizontalmente, calcule la rapidez con la que la pelota abandona la escopeta.  A) 5 m/s D) 15 m/s

7.

B) 1200 J

B) 30 J

C) 60 J E) 50 J 37

8.

h

El valor de la eficiencia de un motor determina el cociente entre la potencia útil y la potencia entregada. Para obtener una eficiencia del 60 %, ¿cuánto de potencia debe absorber el motor si se aprovecha 24 J de energía cada 2 s?  A) 10 J D) 40 J

B) 20 J

C) 30 J E) 50 J

Práctica Domiciliaria 1.

La persona empuja 2 cajas lisas ( A y B) de 5 kg  y 2 kg, respectivamente, y para ello le aplica una fuerza horizontal de 70 N. Si estas cajas son llevadas para un almacén, calcule la fuerza entre las cajas.

 A) 3 kN

B) 4 kN

D) 8 kN 3.

C) 5 kN E) 10 kN

El guepardo presenta una rapidez máxima de 113 km/h, el conejo de 56 km/h y el ser humano presenta una rapidez de 37,4 km/h. Calcule

 A

 A) 20 N D) 30 N 2.

B) 22 N

la energía cinética que tendría una persona de

 B

72 kg con esta rapidez.

 A) 3,8 kJ

C) 50 N E) 15 N

Una persona viaja en su auto desde Lima hasta Huancayo, y tiene que pasar por una elevación con una rapidez de 10 m/s. Calcule la fuerza normal que experimenta el auto de 1 tonelada en la posición mostrada. ( g=10 m/s2).

B) 5,2 kJ C) 7,3 kJ D) 6,7 kJ E) 22 kJ 4.

El bloque es jalado por el motor por medio de una cuerda, de tal forma que desarrolla MRU. Si la potencia del motor es de 100 W, calcule la

10 m/s

tensión en la cuerda. 5 m/s motor

20 m

 A) 25 N

B) 20 N

D) 35 N

C) 50 N E) 70 N

38

SEMANA

Repaso Especial San Marcos- áreas DE

Física

03

Oscilaciones e Hidrostática 1.

Un motor eléctrico de 20 kg está colocado sobre 4 resortes que le sirven de soporte. Si la constante de rigidez de cada resorte es de 500 N/m, determine el periodo de oscilación del motor. ( g=10 m/s2).

 A) D)

  3

s

2 

B)

  5

s

s

 A) 4 m/s D) 10 m/s 6.

C)   s

E)

5

2 

 A) 2  MPa D) 10 MPa

3

 A) 5 J B) 10 J C) 15 J D) 20 J E) 25 J

4.

5.

7.

B) 4 MPa

C) 8  MPa E) 16 MPa

El manómetro es utilizado para la medición de la presión en los fluidos. En el manómetro mostrado, se usa mercurio (  Hg=13,6 g/cm3). Calcule la presión del gas. ( P atm=100 kPa; g=10 m/s2).

liso

 A) 120 kPa B) 112 kPa

B) 2,5 m

C) 3 m E) 2,25 m

En la superficie libre del agua de una pecera, se establece una onda mecánica. Si la distancia entre 4 crestas consecutivas es 12 cm y la frecuencia es de 5 Hz, ¿cuánto demora la onda mecánica en recorrer la longitud de la pecera que es de 2,2 m? B) 10 s

C) 11 s E) 13 s

Un joven toca su guitarra produciendo una onda mecánica cuya rapidez es de 20 m/s. Si el joven se da cuenta que no sale bien la nota, y cambia la cuerda por una de 8 veces la masa de la primera ajustando las clavijas a una tensión igual al doble de la anterior, calcule la nueva rapidez que tendrá la onda mecánica en la cuerda. 39

10 cm

C) 123 kPa

Del techo de una habitación cuelga un péndulo simple, el cual realiza 50 oscilaciones en 100 s. Si la partícula que constituye el péndulo está situada a 1,5 m del piso, calcule la altura de la habitación. ( g= 2 m/s2).

 A) 9 s D) 12 s

Una mujer de 50 kg se balancea sobre uno de los tacones de sus zapatos. Si el tacón es circular y su radio es de 0,5 cm, calcule la presión

s

ta una energía mecánica de 20 J. Determine su energía cinética en la posición  x = A/2. ( A: amplitud)

 A) 2 m D) 2,75 m

C) 8 m/s E) 15 m/s

que ejerce sobre el suelo. ( g= 2 m/s2).

2. El oscilador armónico que se muestra presen-

3.

B) 5 m/s

D) 113,6 kPa E) 136,4 kPa

8.

Para levantar un carro se utiliza una prensa hidráulico, tal como se muestra en el gráfico. Si el automóvil es de 1 tonelada, y sobre el ém bolo ( A) de área 400 cm 2 se aplica una fuerza de 200 N, calcule el área del émbolo ( B) para el equilibrio del auto. (g=10 m/s2).  F  ( B)

( A)

 A) 3 m 2 D) 1 m2

B) 2 m2

C) 4 m2 E) 0,1 m2

Práctica Domiciliaria 1.

La fuerza elástica máxima sobre el bloque mostrado es de 30 N. Si el bloque de 5 kg realiza un MAS, calcule la rapidez máxima que adquiere. Considere que la amplitud de las oscilaciones es de 1,5 m.

3.

Un pescador en un bote anclado observa que este flota efectuando 10 oscilaciones completas en 8 s. ¿Cuántas longitudes de onda se podrían cubrir en 40 s?

 A) 20 B) 30 C) 45  A) 6 m/s D) 2 m/s 2.

B) 3 m/s

Un físico realiza un experimento para calcular la gravedad terrestre en los polos; para ello, usa un péndulo de 0,9962 m de longitud y observa que su periodo es de 2 s. Calcule la gravedad en los polos.

 A) 9,25m/s2 B) 9,89m/s2 C) 9,76 m/s

2 2

D) 9,83 m/s E) 9,79 m/s

2

D) 50

C) 1 m/s E) 5 m/s

E) 60 4.

Los iceberg son masas de hielo flotando en el agua de mar. Si la densidad del iceberg es de 927 kg/m3 y la del agua del mar es de 1030 kg/m3, calcule el porcentaje del iceberg que sobresale del agua.

 A) 12,5 % B) 11,11% C) 10 % D) 5,55 % E) 5 %

40

SEMANA

Repaso Especial San Marcos- áreas DE

Física

04

Electrostática 1.

En un experimento de Física se pinta con gra-

4. Un capacitor es un sistema compuesto por dos

fito 2 esferas de tecnopor, adquiriendo estas

placas electrizadas y separadas cierta distan-

cargas de 4  C y – 5  C. Si se les separa una

cia. En este capacitor se establece un campo

distancia de 30 cm, ¿con qué fuerza se atraen?

eléctrico homogéneo, tal como se muestra. Calcule entonces la intensidad de dicho cam-

 A) 1 N

B) 10 N

D) 20 N

C) 2 N

po si en él hay en equilibrio una esfera de

E) 0,2 N

1,6 kg. ( g=10 m/s2).

2. Si la intensidad de campo eléctrico en  P es horizontal, calcule Q.

–

+

–

+

37º

–

 P 

+ +

–

–3

mC

+

+

–

Q

53º

B) 3 kN/C

C) 8 kN/C

D) 6 kN/C 5.

 A) – 125  C

3.

 A) 4 kN/C

64 C

E) 2 kN/C

Una molécula de agua está constituida por una parte positiva representada por los átomos de

B) 60  C

hidrógeno y una parte negativa representada

C) – 40  C

por el oxígeno. Considerando que estas car-

D) 10  C

gas forman un triángulo equilátero, calcule la

E) – 30  C

energía potencial eléctrica del sistema.  L

Q

En una región muy cercana a la Tierra existe un

Q

campo eléctrico homogéneo de dirección vertical. Si una partícula de polvo de 10 – 9 g que lleva unacargade10

–17

 L

 L

Cestáenequilibrio, determine

la intensidad de dicho campo eléctrico.  A) 1 MV/m B) 2 MV/m

– 2Q

 A)

 KQ2

3 KQ2 D)  

D) 4 MV/m

L

E) 5 MV/m

41

C)

KQ2

32

L

C) 3 MV/m

B) 0

3 KQ2 E)   2L

 Academia ADUNI

6.

Material Didáctico

Calcule el módulo de la intensidad de campo eléctrico en el punto donde el potencial es nulo.

8.

Una partícula electrizada con 2  C es trasladada desde M hasta N por la trayectoria mostrada en un campo eléctrico homogéneo. Calcule

Q

– 2Q

el trabajo desarrollado por el campo eléctrico desde M hasta N .

d  600 V  A)

D)

7 KQ 5d

2

3 KQ

 B) d 2

7 KQ d

C)

 E)

2

E 

27 KQ 2d 2 10 KQ

q 

M

d2

N  d

7. Un ion positivo de 2 mC empieza a moverse en un campo electrostático desde un punto  A de potencial 800 V y se acelera hasta otro punto  B de 200 V. Calcule la energía cinética que adquiere el ion en el punto  B. Desprecie efectos gravitatorios.  A) 1 J D) 2 J

B) 1,2 J

300 V 

C) 1,5 J E) 1,8 J

 A) 8 mJ B) 0,8 mJ C) 80 mJ D) 0,6 mJ E) 6 mJ

42

3d 

Práctica Domiciliaria 1.

Calcule el módulo de la fuerza eléctrica total sobre la carga (3). (q1=50  C; q2=–40  C;

3.

q3=2  C).

– 70 V. Calcule el trabajo realizado por el campo desde A hasta B para una carga de 50 mC.

(1)

(2)

(3)

3 cm

 A) 1440 N

B) 1800 N

D) 2160 N

 A) 8 J B) 16 J

2 cm

C) 11 J D) 18 J

C) 360 N

E) 20 J

E) 1780 N 4.

2.

Dos puntos marcados con  A y B de un circuito electrónico tienen potenciales de 150 V y 

Cerca de la superficie terrestre el campo eléc-

Los tubos de rayos catódicos son de vidrio dentro de los cuales hay un cañón de electro-

trico tiene una intensidad de 130 V/m. Deter-

nes. Si un electrón se desprende del cátodo

mine la fuerza eléctrica sobre un electrón en

iniciando su movimiento para alcanzar luego

este campo.

una rapidez de 3×10 7 m/s, calcule la diferencia de potencial entre los electrodos del tubo.

 A) 200×10

–19

N

B) 2×10–19 N

 A) 1 kV  B) 1,5 kV 

C) 10–19 N

C) 2 kV 

D) 208×10–19 N E) 10

–18

D) 2,5 kV 

N

E) 3 kV 

43

SEMANA

05

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Electrodinámica 1.

 A) 6  

El cobre es un metal de color rojizo y brillo metálico, es además el segundo mejor conductor por presentar una baja resistividad eléctrica. Si se tiene un alambre de cobre de 5 m de longitud y 2 mm de diámetro, calcule su resistencia eléctrica. (Cu  1,7  108  m).

 B) 8   C) 9  

D) 10   E) 12   4.

 A) 10 m  

En el circuito mostrado, indique la lectura del amperímetro ideal.

 B) 27 m  

2

C) 30 m 

2

 D) 25 m    E) 40 m  

5

8V 2.

Se tiene un alambre conductor de resistencia eléctrica R, el cual será sometido a un proceso de trefilado, en el cual se le hace pasar por un orificio cónico practicado en una herramienta denominada hilera o dado. Si luego de pasar por este proceso el alambre duplica su longitud, calcule su nueva resistencia eléctrica. B) 2 R

C) 4 R E) 16 R

D) 8 R 3.

Un cortocircuito es una conexión entre dos terminales de un elemento de un circuito eléctrico, lo que provoca una anulación parcial o total de la resistencia en el circuito, y conlleva a un aumento en la corriente que lo atraviesa. En el siguiente circuito tenemos resistencias en cortocircuito, halle la resistencia equivalen-

 A) 4 A D) 13 A

B) 7 A

2  V

4 24 V 

6

 A

12 

2

  B

2

4

C) 9 A  E) 15 A 

Un voltímetro se diseña para que tenga una resistencia muy grande y no afecte mucho la diferencia de potencial. Si en el circuito mostrado se ha colocado un voltímetro ideal por el cual no pasa intensidad de corriente, calcule su lectura.

te entre A y B. 4

10 V 

20 V 

5.

 A)  R

 A 

 A) B) C) D) E)

2 V  4 V  6 V  10 V  12 V 

44

4

Repaso Especial San Marcos- áreas DE 6.

Física

En el gráfico se muestra parte de un circuito complejo. Calcule la lectura del amperímetro

12 V 

ideal. (V P  10 V) .

20   A 

15 V 

6

5 5

 A 5V

 P  7 2

 A) 2 A D) 1,2 A

2 V  8.

 A) 1 A

B) 2 A

D) 4 A

B) 2,5 A

3 C) 2,4 A  E) 0,6 A 

Cunife es una aleación de cobre, níquel y hie-

C) 3 A 

rro, que se usa en el sellado de uniones vidrio-

E) 5 A 

metal y como tiene propiedades magnéticas también se utiliza para la fabricación de ima-

7.

Un amperímetro real está compuesto de un

nes. Si este alambre tiene una resistencia de

galvanómetro con una resistencia en paralelo,

4   y por él pasa una intensidad de corriente

llamado resistencia Shunt y presenta una resis-

de 5 A, calcule el calor que disipa en 16 min.

tencia interna muy pequeña. Si en el circuito mostrado se coloca un amperímetro ideal,

 A) 70 kJ

calcule su lectura.

D) 88 kJ

45

B) 96 kJ

C) 80 kJ E) 50 kJ

Práctica Domiciliaria 1.  A veces cuando bajamos de un automóvil y tocamos su carrocería, se produce una pequeña

3.

En el circuito mostrado, calcule la lectura del amperímetro ideal.

descarga. Si esta descarga produce una inten5V

sidad de corriente de 8 mA, calcule el número

4 V 

de electrones que circulan en 2 s.  A) 1016

B) 1017

4 1

C) 1018

D) 1015

 A 

E) 1019 1

2.

3 V 

En el circuito mostrado, calcule la intensidad de corriente que pasa por el resistor de 1  .  A) 1 A

B) 2 A

D) 4 A

1

C) 3 A  E) 5 A 

4. Se tiene una plancha eléctrica que trabaja aflojando las uniones entre las cadenas largas 3

6

4

4

de moléculas de polímeros que existen en las fibras de la ropa. Si esta plancha es de 600 W  y se conecta a un enchufe de 125 V, calcule la

40 V

 A) 10 A D) 3 A

B) 8 A

cantidad de carga que circula por la plancha

5

en 5 min. C) 1 A 

 A) 1440 C

E) 4 A 

D) 7200 C

B) 2000 C

C) 2320 C E) 8200 C

46

SEMANA

Repaso Especial San Marcos- áreas DE

Física

06

Electromagnetismo 1.

Se muestran las secciones rectas de dos con-

3.

ductores rectilíneos muy largos que transportan corriente eléctrica. ¿A qué distancia del conductor (1) la inducción magnética resultante es nula?  I 1=10 A

La ley de Biot-Savart fue descubierta en 1820, la cual relaciona los campos magnéticos con las corrientes que los originan. Usando la ley de Biot-Savart calcule la inducción magnética es el punto  P , debido a los conductores de gran longitud mostrados.

 I 2=20 A  60 cm

(1)

4 A 

(2)

2 A

1 cm P 

2 cm

 A) 10 cm B) 20 cm C) 30 cm D) 40 cm E) 50 cm 2.

 A) 30  T B) 80  T C) 40 2  T D) 20  T E) 50  T

Dos conductores de gran longitud están separados 1 m y transportan una intensidad de corriente de 10 A cada uno. Calcule la inducción magnética en P . 4.

 P 

Se muestra un conductor de gran longitud por el cual pasa una corriente  I . Determine el módulo de la inducción magnética en el centro O.

1m 60º

1m

 I 

2r r

 A) 4  T( ) B) 4  T ( )

C) 2  T ( )

 A)

D) 1  T ( )

D)

E) 2  T ( )

47

 0 I  4r 

5  0 I  4r 

 B)

 0 I  8r 

3  0 I  16r  4  0 I  E) 7r  C)

 Academia ADUNI

5.

Material Didáctico

La fuerza de Lorentz viene a ser la resultante de la fuerza eléctrica y la fuerza magnética que actúan sobre una partícula electrizada cuando ingresa a un campo eléctrico y magnético combinado. Si la carga mostrada ingresa, tal como se muestra, en los campos mostrados, calcule la fuerza de Lorentz sobre dicha carga.

2 mC +

+

+

+

7.

Los rayos cósmicos están compuestos de partículas subatómicas como también de radiación UV o gamma, estos rayos provienen del espacio exterior. Un electrón que forma parte de los rayos cósmicos es acelerado por una diferencia de potencial 2 kV para luego al entrar al campo magnético terrestre y realizar una

trayectoria circunferencial de 1 m de radio.

 B=2 T

Calcule el módulo de la inducción magnética que actúa sobre el electrón. (me=9,1 1031 kg).

300 m/s

 A) 100  T B) 15  T C) 300  T D) 46  T  E =800 N/C

 A) 2 N D) 3 N

B) 1,5 N

C) 2,5 N E) 8 N

E) 150  T 8.

El espectrómetro de masas es un dispositivo que permite obtener la relación carga- masa.

6. Un selector de velocidades es una región del

En la industria, se utiliza para el análisis de se-

espacio en donde existe un campo magnético  y un campo eléctrico, ambos perpendiculares. Si la carga mostrada de 4  C y de 200 g ingresa a un selector de velocidades, de tal forma que no experimenta desviación, calcule el módulo de la intensidad de campo eléctrico. ( g=10 m/s2)

miconductores biosensores, etc. Una partícula de –20  C y 10 mg ingresa a un espectrómetro de masas, en donde hay un campo magnético homogéneo. Calcule v si se desprecian los efectos gravitatorios.

 B=10 T v

E 

0,1 m +

+ +

+

104 m/s

 g

B=200 T

 A) 17×105 N/m B) 22×105 N/m 5

v 37º  A) 8 m/s B) 10 m/s

C) 35×10 N/m

C) 15 m/s

D) 25×105 N/m

D) 20 m/s

5

E) 37×10 N/m

E) 25 m/s

48

Práctica Domiciliaria 1. En el gráfico, se muestran dos conductores de

3.

gran longitud. Calcule el módulo de inducción magnética en el punto P . ( I 1=60 A; I 2=40 A).

 I 1

30 cm P 

40 cm

 I 2

Un electrón procedente del sol entra en el campo magnético terrestre con una velocidad de 2×105 m/s, el cual forma 30º con las líneas de inducción magnética. Si el campo magnético en este punto es de 5×10 – 5 T, calcule la fuerza magnética que experimenta el electrón.

 A) 8×10–19 N B) 3×10–19 N C) 5×10–19 N D) 6×10–19 N E) 10–19 N

 A) 40  T D) 16  T

B) 80  T

C) 12  T E) 20  T

2. En el gráfico mostrado, calcule la inducción magnética en el punto O.  A) 0,3  T

2 A

B) 0,4  T C) 0,5  T D) 0,8  T

O1m 1m

4.

Un ciclotrón es un tipo de acelerador de partículas que consta de dos placas semicirculares huecas que se montan dentro de un campo magnético. Si un electrón ingresa al ciclotrón con una rapidez de 107 m/s, en donde la inducción magnética tiene un módulo de 5 mT, calcule el radio de su trayectoria circunferen-

cial. ( me=9,1 1031 kg).  A) B) C) D) E)

E)   T

49

2,22 cm 1,75 cm 2 cm 3,5 cm 1,13 cm

SEMANA

07

 Academia ADUNI

Material Didáctico

Física moderna 1.

La bobina o reactor es un componente pasivo

3.

de un circuito eléctrico que debido al fenómeno de inducción electromagnética se esta blece una fuerza electromotriz inducida. Si se

En el gráfico, se muestra un conductor de gran longitud y una espira conductora que se mue ve con velocidad constante. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.

tiene una bobina de 20 espiras, la cual se encuentra en un campo magnético, que varía tal  I

como se muestra en la gráfica adjunta, calcule

v

la fuerza electromotriz inducida en la bobina desde t =1 s hasta t =5 s. (Aespira=10 cm2).

B

B(T)

I. El flujo magnético a través de la espira aumenta. II. En la espira se induce corriente eléctrica en sentido horario. III. El flujo inducido es saliente.

2 0  A) 20 mV

B) 40 mV

D) 8 mV

1

t(s)

 A) VVV D) VFV

C) 6 mV 

C) VFF E) FFV 

E) 10 mV  4.

2.

B) FVF

Un conductor eléctrico es un material que posee en su interior electrones libres, los cuales le permiten establecer una corriente

James Clerk Maxwell predijo en forma teórica la existencia de las ondas electromagnéticas, las cuales son originadas por la oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Indique qué alternativa contiene solo OEM.

eléctrica. Si se tiene una barra conductora de 0,5 m de longitud, que se mueve con velocidad

 A) B) C) D) E)

constante, calcule la intensidad de corriente que pasa por dicha barra conductora de 2

 

de resistencia eléctrica.

 B=0,5 T

24 m/s 1

 A) 2 A D) 8 A

B) 4 A

5.

ondas de radio, microondas, rayos   . luz visible, rayos  , rayos  . rayos UV, rayos catódicos, rayos X. radiación infrarroja, rayos X, rayos  . luz roja, ondas de radio, ondas sonoras.

Las ondas de radiofrecuencia se generan acelerando cargas en circuitos eléctricos oscilantes, cuya longitud de onda va de 1 mm a 100 km. Si de una fuente se emite una radiación de 10 9 Hz  y con una potencia de 100 kW, calcule el número de fotones que emite la fuente cada 2 s. (h=6,63×10– 34 J · s)

C) 6 A 

 A) 3×10 29

E) 10 A 

D) 1030

B) 4×1030

C) 3×1030 E) 4×1029

50

Repaso Especial San Marcos- áreas DE 6.

Física

Un haz de luz incide sobre una superficie

 A)  E  R > E V > E  A

metálica pulida, produciendo el efecto fo-

 B)  E V > E  A > E  R

toeléctrico. Si la frecuencia incidente es de

C)  E  R > E  A > E V 

1,5×1015 Hz y su frecuencia umbral es de 1,1×1015 Hz, calcule la energía cinética máxima.

 D)  E  A > E  R > E V 

(h=6,63  1034 J  s).

 E)  E  A > E V > E  R

 A) 2 eV D) 3,3 eV

B) 0,79 eV

C) 1,65 eV  E) 4,21 eV 

8.

El voltaje de frenado en el efecto fotoeléctrico frena a los electrones más rápidos emitidos desde el metal. Para obtener los fotoelectrones

7.

Se realizan experimentos del efecto fotoeléc-

emitidos por la plata cuando se ilumina con luz

trico, primero con luz roja (650 nm), luego con

ultravioleta de 2536 A es necesario un voltaje

luz verde (500 nm) y, finalmente, con luz azul

de frenado de 0,11 V. Calcule la función trabajo

(450 nm) sobre el mismo metal. Si las energías

de la plata.

o

cinéticas de los fotoelectrones arrancados por estas radiaciones son  E  R,  E V  y  E  A, respectiva-

 A) 4,79 eV

mente, indique la alternativa correcta.

D) 6,07 eV

51

B) 3,78 eV

C) 1,45 eV  E) 5,17 eV 

Práctica Domiciliaria 1. Calcule el flujo magnético entrante a través de

3.

la superficie lateral del cono.

Los rayos X, descubiertos por el físico alemán  Wihelm Conrad Röntgen, tienen una frecuencia que oscila entre 1017 Hz y 1019 Hz. De acuerdo con esto, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I. La longitud de onda de los rayos X varían desde 3×10–11 m hasta 3×10 –9 m. II. Los rayos X atraviesan los cuerpos opacos. III. Se utiliza en la espectroscopia.

2m

 B=1 T

 A) – 4  Wb

B) 4   Wb

D) 6  Wb

C) – 6  Wb E) 8  Wb

2. Una onda electromagnética en el vacío tiene

una amplitud de campo eléctrico de 210 V/m.

 A) VFV D) FVV 4.

B) VVF

C) VVV  E) FVF

La radiación ultravioleta fue descubierta en 1801 por el físico alemán Johann Wihelm Ritter al exponer sales de plata a la luz solar. Si un o haz de luz ultravioleta (   3500 A ) incide so-

Calcule la amplitud del campo magnético

 bre una placa de potasio y la energía cinética máxima de los fotoelectrones es de 1,6 eV, cal-

correspondiente.

cule la función trabajo del potasio.

 A) 500 nm D) 550 nm

B) 700 nm

C) 400 nm E) 650 nm

 A) 2 eV D) 2,23 eV

B) 3,5 eV

52

C) 8 eV E) 1,95 eV 

Repaso Especial San Marcos - ABC

Pr áctica Dir igiDa Vectores y cinemática 01- -

03- -

D

B

02- -

04- -

B

05- -

07- -

C

D

06- -

08- -

B

A

09-

-A

10-

-A

-

03-

02-

-

-

05-

A

E 04-

D

-

06-

B

07-

-

08-

A

C

E

09-

-D

10-

-E

-

03- -

A

B

02- -

B

05- -

07- -

E

B

04- -

06- -

08- -

D

A

D

09- - D 10- - B

onda sonora e Hidrostática 01-

-

03-

02-

B

-

05-

D

E 04-

-

06-

C

-

03-

02-

A

-

05-

D

E 04-

B

B

07-

B

08-

C

-

09-

-B

10- - B

B

07-

B

08-

-

D 06-

C

electrodinámica ii 05- -

02

09- - C

10-

SEMANA

03 SEMANA

electrostática y electrodinámica i 01-

SEMANA

E

energía mecánica y oscilaciones 01- -

01

C

estática, dinámica y trabajo mecánico 01-

SEMANA

-C

04 SEMANA

05

E

y

electromagnetismo

01- -

03- -

A

E

B

07- -

02- -

04- -

06- -

08- -

D

E

D

A

B

09- - B

10 - *

SEMANA

06

Física moderna 01- -

B

02- -

B

03- -

05- -

C

B

04- -

06- -

C

D

07- -

09- - E

E

10- - B

08- -

B

SEMANA

07

Repaso Especial San Marcos - ABC

Pr áctica Domiciliar ia Vectores y cinemática 01- -

03- -

A

D

05- -

B

02- -

04- -

06- -

E

C

E

07- E

09- - E 10-

-C

08- -

-

03-

02-

-

-

05-

C

E 04-

-

06-

D

A

B

07-

-

08-

A

C

09-

-E

10-

-A

B

energía mecánica y oscilaciones 01-

-

03-

E 02-

E

04-

B

05-

B

06-

-

07-

C

E

-

08-

C

09-

-C

10-

-E

-

01- -

03- -

05- -

07- -

C

A

C

E

02- -

04- -

06- -

08- -

C

E

D

A

01- -

03- -

05- -

07- -

A

E

A

C

02- -

04- -

06- -

08- -

A

D

A

C

B

03- -

B

02 SEMANA

03 SEMANA

09- - D 10- - B

electrostática y electrodinámica i

01- -

SEMANA

C

onda sonora e Hidrostática

electrodinámica ii

01

B

estática, dinámica y trabajo mecánico 01-

SEMANA

y

09- - D 10-

-A

electromagnetismo

05- -

07- -

A

C

02- -

04- -

06- -

08- -

E

E

E

D

09-

-A

10-

-C

04 SEMANA

05 SEMANA

06

Física moderna 01- -

03- -

05- -

07- -

C

E

C

B

02- -

04- -

06- -

08- -

D

E

A

A

09- - E

10 - B

SEMANA

07

Repaso Especial San Marcos - DE

Pr áctica Dir igiDa SEMANA

01 SEMANA

02 SEMANA

03 SEMANA

04 SEMANA

05 SEMANA

06 SEMANA

07

cinemática y estática 01 - E

02 - C

dinámica, 01 - D

02 - C

03 - E

trabajo y 03 - B

04 - C

05 - C

06 - B

07 - E

08 - D

energía mecánica 04 - C

05 - D

06 - B

07 - D

08 - B

04 - C

05 - D

06 - A

07 - D

08 - B

04 - A

05 - D

06 - C

07 - B

08 - B

04 - D

05 - E

06 - C

07 - C

08 - B

04 - C

05 - A

06 - D

07 - E

08 - B

04 - D

05 - A

06 - C

07 - E

08 - A

oscilaciones e Hidrostática 01 - B

02 - C

03 - B

electrostática 01 - C

02 - A

03 - A

electrodinámica 01 - B

02 - C

03 - D

electromagnetismo 01 - B

02 - C

03 - C

Física moderna 01 - B

02 - A

03 - B

Repaso Especial San Marcos - DE

Pr áctica Domiciliar ia SEMANA

01 SEMANA

02 SEMANA

03 SEMANA

04 SEMANA

05 SEMANA

06 SEMANA

07

cinemática y estática 01 - A

dinámica,

02 - B

trabajo y

01 - A

03 - C

04 - B

energía mecánica

02 - C

03 - A

04 - B

02 - D

03 - D

04 - C

02 - D

03 - C

04 - D

03 - A

04 - A

03 - A

04 - E

03 - C

04 - E

oscilaciones e Hidrostática 01 - B

electrostática 01 - A

electrodinámica 01 - B

02 - E

electromagnetismo 01 - E

02 - A

Física moderna 01 - A

02 - B

Notas

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Notas