Departamento Editorial
F铆sica 2010
Clase: Taller de Ejercitaci贸n I Propiedad Intelectual Cpech
Objetivos Al término de la unidad, usted deberá: • • •
Reforzar los contenidos de Modulo Común y Modulo Electivo. Despejar sus dudas. Reafirmar sus conocimientos.
Taller de Ejercitaci贸n I. La idea de este taller es desarrollar cada uno de los ejercicios, revisando en detalle las dudas que presenten. Lo ideal es resolver todos los ejercicios durante la clase.
Fuente: seiko.es
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Taller de Ejercitaci贸n I. 1. Dos bloques de masas m1 = 20kg y m2 = 10kg encuentran sobre una superficie horizontal sin roce. Suponga que el bloque de masa se encuentra sometido a la acci贸n de una fuerza F de m贸dulo 30 N, luego el m贸dulo de la fuerza de contacto entre los dos bloques es: A) 20 [N] B) 30 [N] C) 12 [N] D) 10 [N] E) 16 [N]
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Taller de Ejercitaci贸n I. 1. Dos bloques de masas m1 = 20kg y m2 = 10kg encuentran sobre una superficie horizontal sin roce. Suponga que el bloque de masa se encuentra sometido a la acci贸n de una fuerza F de m贸dulo 30 N, luego el m贸dulo de la fuerza de contacto entre los dos bloques es: A) 20 [N] B) 30 [N] C) 12 [N] D) 10 [N] E) 16 [N]
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Taller de Ejercitación I. 2. Sobre un cuerpo de masa m que se mueve con una velocidad v actúa una fuerza F en dirección contraria a la dirección de la velocidad. El cuerpo tendrá un momentum igual a cero en el instante t =?: a) Fm/v b) mv/F c) F/mv d) m/Fv e) Cero
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Taller de Ejercitación I. 2. Sobre un cuerpo de masa m que se mueve con una velocidad v actúa una fuerza F en dirección contraria a la dirección de la velocidad. El cuerpo tendrá un momentum igual a cero en el instante t =?: a) Fm/v b) mv/F c) F/mv d) m/Fv e) Cero
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Taller de Ejercitación I. 3.
En un edificio de 10 pisos, un ascensor transporta 6 pasajeros, si la masa del ascensor incluidos los pasajeros es de 850 kg y el roce se estima en 500 N ¿Qué fuerza ejerce el cable sobre el ascensor cuando este sube desde el tercer al octavo piso con una velocidad constante de 2 m / s?:
A) Menos de 8000 [N] B) 8000 [N] C) 8500 [N] D) 9000 [N] E) Más de 9000 [N]
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Taller de Ejercitación I. 3.
En un edificio de 10 pisos, un ascensor transporta 6 pasajeros, si la masa del ascensor incluidos los pasajeros es de 850 kg y el roce se estima en 500 N ¿Qué fuerza ejerce el cable sobre el ascensor cuando este sube desde el tercer al octavo piso con una velocidad constante de 2 m / s?:
A) Menos de 8000 [N] B) 8000 [N] C) 8500 [N] D) 9000 [N] E) Más de 9000 [N]
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Taller de Ejercitaci贸n I. 4. Los bloques P, Q y R, cuyos pesos son de 50 N, 200 N y 100 N, respectivamente, est谩n suspendidos por cuerdas en la forma representada en la figura. Los bloques permanecen en reposo. En estas condiciones, la cuerda que sostiene al bloque Q se ejerce una fuerza de: A) B) C) D) E)
100 [N] 150 [N] 200 [N] 300 [N] 350 [N]
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Taller de Ejercitaci贸n I. 4. Los bloques P, Q y R, cuyos pesos son de 50 N, 200 N y 100 N, respectivamente, est谩n suspendidos por cuerdas en la forma representada en la figura. Los bloques permanecen en reposo. En estas condiciones, la cuerda que sostiene al bloque Q se ejerce una fuerza de: A) B) C) D) E)
100 [N] 150 [N] 200 [N] 300 [N] 350 [N]
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Taller de Ejercitación I. 5. Un ladrillo de masa m se mueve sin ayuda externa sobre una superficie horizontal rugosa. En cierto instante su rapidez es 4v, y en un instante posterior su rapidez se ha reducido a la mitad. De acuerdo a esto, y para el intervalo de tiempo señalado, se afirma que: I) el trabajo realizado por la fuerza de roce sobre el ladrillo es -6mv2. II) la energía cinética del ladrillo ha disminuido en 6mv2. III) la energía mecánica del ladrillo se ha mantenido. Cuál(es) de la(s) afirmaciones anteriores es(son) correctas? A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y II. E) Sólo II y III.
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Taller de Ejercitación I. 5. Un ladrillo de masa m se mueve sin ayuda externa sobre una superficie horizontal rugosa. En cierto instante su rapidez es 4v, y en un instante posterior su rapidez se ha reducido a la mitad. De acuerdo a esto, y para el intervalo de tiempo señalado, se afirma que: I) el trabajo realizado por la fuerza de roce sobre el ladrillo es -6mv2. II) la energía cinética del ladrillo ha disminuido en 6mv2. III) la energía mecánica del ladrillo se ha mantenido. Cuál(es) de la(s) afirmaciones anteriores es(son) correctas? A) Sólo I. B) Sólo II. C) Sólo III. D) Sólo I y II. E) Sólo II y III.
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Taller de Ejercitaci贸n I. 6. Sobre una pista horizontal pulida, un bloque impacta frontalmente con una rapidez de 2 m/s a otro de igual masa que yace en reposo. A consecuencia de la colisi贸n ambos cuerpos quedan adheridos. 驴Cu谩l es el tiempo necesario para que el par adherido se aleje 3 m desde el lugar del choque? A) B) C) D) E)
1/3 [s] 2/3 [s] 1 [s] 2 [s] 3 [s]
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Taller de Ejercitaci贸n I. 6. Sobre una pista horizontal pulida, un bloque impacta frontalmente con una rapidez de 2 m/s a otro de igual masa que yace en reposo. A consecuencia de la colisi贸n ambos cuerpos quedan adheridos. 驴Cu谩l es el tiempo necesario para que el par adherido se aleje 3 m desde el lugar del choque? A) B) C) D) E)
1/3 [s] 2/3 [s] 1 [s] 2 [s] 3 [s]
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Taller de Ejercitación I. 7. En la figura se observa un automóvil moviéndose con una rapidez constante de 20 m/s que toma, sin resbalar, una curva de la carretera que tiene un radio de curvatura igual a 100m. En estas circunstancias, la aceleración centrípeta del automóvil en el punto P, en m/s2, es: A) -9,8 B) 0,1 C) 0,2 D) 4,0 E) 5,0
ME ME
Taller de Ejercitación I. 7. En la figura se observa un automóvil moviéndose con una rapidez constante de 20 m/s que toma, sin resbalar, una curva de la carretera que tiene un radio de curvatura igual a 100m. En estas circunstancias, la aceleración centrípeta del automóvil en el punto P, en m/s2, es: A) -9,8 B) 0,1 C) 0,2 D) 4,0 E) 5,0
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Taller de Ejercitación I. 8. Una cuerda enrollada a un tambor de radio R puede girar en torno a un eje fijo O como lo muestra la figura. El punto P (nudo de la cuerda) avanza una distancia d = 2 π R con velocidad constante. Suponiendo que la cuerda no resbala y en el tambor existe un punto Q fijo que gira con aquel a una distancia r del eje tal que r < R. Respecto a este punto Q, se puede afirmar correctamente: I. Recorre una distancia 2 π r. II. Se mueve con rapidez constante. III. Tiene aceleración nula. A) B) C) D) E)
Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III.
ME ME
Taller de Ejercitación I. 8. Una cuerda enrollada a un tambor de radio R puede girar en torno a un eje fijo O como lo muestra la figura. El punto P (nudo de la cuerda) avanza una distancia d = 2 π R con velocidad constante. Suponiendo que la cuerda no resbala y en el tambor existe un punto Q fijo que gira con aquel a una distancia r del eje tal que r < R. Respecto a este punto Q, se puede afirmar correctamente: I. Recorre una distancia 2 π r. II. Se mueve con rapidez constante. III. Tiene aceleración nula. A) B) C) D) E)
Sólo I. Sólo II. Sólo III. Sólo I y II. I, II y III.
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Taller de EjercitaciĂłn I. 9. En la figura se muestran dos ruedas en contacto y cuyos radios son r y 3r, respectivamente. No hay resbalamiento entre las ruedas. Si la rapidez del punto perifĂŠrico P de la rueda izquierda es v, entonces la rapidez del punto perifĂŠrico Q de la otra rueda es: A) B) C) D) E)
v/4 v/3 v 3v 4v
ME ME
Taller de EjercitaciĂłn I. 9. En la figura se muestran dos ruedas en contacto y cuyos radios son r y 3r, respectivamente. No hay resbalamiento entre las ruedas. Si la rapidez del punto perifĂŠrico P de la rueda izquierda es v, entonces la rapidez del punto perifĂŠrico Q de la otra rueda es: A) B) C) D) E)
v/4 v/3 v 3v 4v
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Taller de Ejercitación I. 10. Un disco gira con movimiento circular uniforme, con una aceleración centrípeta de magnitud a y un radio de giro constante r. Si se duplica la aceleración centrípeta, considerando r constante, ¿cuál(es) de las siguientes magnitudes cambia(n)? I. Su aceleración tangencial. II. Su velocidad angular. III. Su velocidad tangencial. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) II y III E) Todas
ME ME
Taller de Ejercitación I. 10. Un disco gira con movimiento circular uniforme, con una aceleración centrípeta de magnitud a y un radio de giro constante r. Si se duplica la aceleración centrípeta, considerando r constante, ¿cuál(es) de las siguientes magnitudes cambia(n)? I. Su aceleración tangencial. II. Su velocidad angular. III. Su velocidad tangencial. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) II y III E) Todas
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Taller de Ejercitación I. 11. Se ata una piedra de 1 kg a un hilo y se la hace girar describiendo, en un plano horizontal sin roce, una circunferencia de 2 m de radio. Si realiza 60 vueltas en un minuto, ¿cuál es la fuerza ejercida por el hilo? (Considere π = 3) A) 6 [N] B) 12 [N] C) 24 [N] D) 72 [N] E) 144 [N]
ME ME
Taller de Ejercitación I. 11. Se ata una piedra de 1 kg a un hilo y se la hace girar describiendo, en un plano horizontal sin roce, una circunferencia de 2 m de radio. Si realiza 60 vueltas en un minuto, ¿cuál es la fuerza ejercida por el hilo? (Considere π = 3) A) 6 [N] B) 12 [N] C) 24 [N] D) 72 [N] E) 144 [N]
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Taller de Ejercitación I. 12. Un cuerpo de masa m describe un movimiento circunferencial uniforme con un radio de 1 m, tiene una rapidez angular de 12ω. La fuerza centrípeta en ½ revolución, medido en Newton es: A) 144mω2 B) 72mω2 C) 144mω D) 288mω2 E) N.A.
ME ME
Taller de Ejercitación I. 12. Un cuerpo de masa m describe un movimiento circunferencial uniforme con un radio de 1 m, tiene una rapidez angular de 12ω. La fuerza centrípeta en ½ revolución, medido en Newton es: A) 144mω2 B) 72mω2 C) 144mω D) 288mω2 E) N.A.
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Taller de Ejercitación I. 13. Una piedra de 1 Kg es atada a una cuerda que se hace girar describiendo una circunferencia sobre una mesa horizontal sin roce, con un radio de 1 m. Se observa que la piedra se mueve con rapidez angular constante con una frecuencia de 6 Hz. De acuerdo con esto, el módulo de la fuerza neta sobre la piedra, medido en newton es: A) B) C) D) E)
2π2 144π2 π2 /2 1.800 π2 π2/8
ME ME
Taller de Ejercitación I. 13. Una piedra de 1 Kg es atada a una cuerda que se hace girar describiendo una circunferencia sobre una mesa horizontal sin roce, con un radio de 1 m. Se observa que la piedra se mueve con rapidez angular constante con una frecuencia de 6 Hz. De acuerdo con esto, el módulo de la fuerza neta sobre la piedra, medido en newton es: A) B) C) D) E)
2π2 144π2 π2 /2 1.800 π2 π2/8
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Taller de Ejercitación I. 14. Una piedra que se suelta desde cierta altura, desciende en caída libre, es decir, bajo la acción del peso y despreciando los efectos del roce. ¿Cuál de los siguientes gráficos representa mejor el módulo de la aceleración de la piedra respecto del suelo a medida que cae? A)
B)
C) D)
E)
MC MC
Taller de Ejercitación I. 14. Una piedra que se suelta desde cierta altura, desciende en caída libre, es decir, bajo la acción del peso y despreciando los efectos del roce. ¿Cuál de los siguientes gráficos representa mejor el módulo de la aceleración de la piedra respecto del suelo a medida que cae? A)
B)
C) D)
E)
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Taller de Ejercitación I. 15. Con una energía de 1 joule, ¿hasta qué altura podemos levantar, desde el suelo, un libro de 1 kg? Considere g = 10 m/s2. A) 1 [cm] B) 10 [cm] C) 1 [m] D) 10 [m] E) 100 [m]
MC MC
Taller de Ejercitación I. 15. Con una energía de 1 joule, ¿hasta qué altura podemos levantar, desde el suelo, un libro de 1 kg? Considere g = 10 m/s2. A) 1 [cm] B) 10 [cm] C) 1 [m] D) 10 [m] E) 100 [m]
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Taller de Ejercitación I. 16. La aceleración de gravedad en la superficie terrestre es prácticamente constante y la podemos aproximar a 10 m/s2. Esta es la aceleración que experimenta un objeto que cae libremente. ¿Aproximadamente cuánto tiempo tarda en caer un lápiz soltado desde una altura h? A) 10 ⋅ h [ s] B) 5 ⋅ h [ s] h C) 5 [ s] D) h5 [ s] E) Ninguna de las anteriores
MC MC
Taller de Ejercitación I. 16. La aceleración de gravedad en la superficie terrestre es prácticamente constante y la podemos aproximar a 10 m/s2. Esta es la aceleración que experimenta un objeto que cae libremente. ¿Aproximadamente cuánto tiempo tarda en caer un lápiz soltado desde una altura h? A) 10 ⋅ h [ s] B) 5 ⋅ h [ s] h C) 5 [ s] D) h5 [ s] E) Ninguna de las anteriores
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Taller de Ejercitaci贸n I. 17. De acuerdo al gr谩fico v v/s t de un m贸vil de masa igual a 5 [Kg], que se desplaza en el plano horizontal, determine el trabajo total aplicado al m贸vil. A) 2000 [KJ] B) 200 [KJ] C) 100 [KJ] D) 2 [KJ] E) 0 [J]
MC MC
Taller de Ejercitaci贸n I. 17. De acuerdo al gr谩fico v v/s t de un m贸vil de masa igual a 5 [Kg], que se desplaza en el plano horizontal, determine el trabajo total aplicado al m贸vil. A) 2000 [KJ] B) 200 [KJ] C) 100 [KJ] D) 2 [KJ] E) 0 [J]
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Taller de Ejercitaci贸n I. 18. El m贸vil de la figura, lleva una velocidad v1 y la lluvia cae verticalmente con velocidad v2 .El chofer ver谩, por las ventanillas laterales, caer la lluvia seg煤n una de las siguientes alternativas: v2
A) B) C) D) E)
v1
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Taller de Ejercitaci贸n I. 18. El m贸vil de la figura, lleva una velocidad v1 y la lluvia cae verticalmente con velocidad v2 .El chofer ver谩, por las ventanillas laterales, caer la lluvia seg煤n una de las siguientes alternativas: v2
A) B) C) D) E)
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Taller de Ejercitaci贸n I. 19. El disco de la figura est谩 girando, si se marcan dos puntos situados a distintas distancias del centro y se comparan las velocidades tangenciales de ellos se deduce que: A) v1 > v2 B) v1 = v2 C) Siempre v1 / v2 = 1 D) v2 > v1 E) Se requiere informaci贸n adicional
ME ME
Taller de Ejercitaci贸n I. 19. El disco de la figura est谩 girando, si se marcan dos puntos situados a distintas distancias del centro y se comparan las velocidades tangenciales de ellos se deduce que: A) v1 > v2 B) v1 = v2 C) Siempre v1 / v2 = 1 D) v2 > v1 E) Se requiere informaci贸n adicional
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Taller de Ejercitaciรณn I. 20. Un disco gira a 45 rpm; si se colocan dos cuerpos a una distancia L y 2L respectivamente con respecto al eje de giro, entonces se puede afirmar que: I. La rapidez lineal es la misma para los dos cuerpos. II. La rapidez de rotaciรณn de ambos cuerpos es la misma. III. La rapidez lineal del cuerpo que se encuentra en 2L es dos veces mayor que la del otro cuerpo. A) Sรณlo I B) Sรณlo II C) Sรณlo III D) I y II E) II y III
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Taller de Ejercitaciรณn I. 20. Un disco gira a 45 rpm; si se colocan dos cuerpos a una distancia L y 2L respectivamente con respecto al eje de giro, entonces se puede afirmar que: I. La rapidez lineal es la misma para los dos cuerpos. II. La rapidez de rotaciรณn de ambos cuerpos es la misma. III. La rapidez lineal del cuerpo que se encuentra en 2L es dos veces mayor que la del otro cuerpo. A) Sรณlo I B) Sรณlo II C) Sรณlo III D) I y II E) II y III
Prepara tu próxima clase • Durante la próxima clase se repasaran los contenidos relacionados con: Fluídos desde la página 34 hasta la página 56 de tu libro Cpech (Plan electivo de Física).
Equipo Editorial:
María José Yáñez Álvaro Herrera
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