Ejercicios diversos

Hernán Verdugo Fabiani Profesor de Matemática y Física www.hverdugo.cl

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Ejercicios diversos F1.- Dos fuerzas F1 y F2, tienen como suma vectorial o resultante un

vector R que es del mismo tamaño que F1 y perpendicular a ella, como se representa en la figura. De acuerdo a esta información, la fuerza F2, está bien representada por el vector:

F2.- Una experiencia de laboratorio consiste en aplicar, a cuerpos distintos, pares

de fuerzas, todas constantes y horizontales, como se muestra en la figura, en la que se señala la masa de cada cuerpo. Las superficies no presentan roce. Si aI, aII, aIII y aIV son los módulos de las respectivas aceleraciones

Entonces, es correcto afirmar que:

a) aII < aI < aIII < aIV b) aIII < aIV < aIII < aI c) aIV < aIII < aI < aII d) aI < aII < aIV < aIII e) aIII < aIV < aI < aII

F3.- El gráfico representa la fuerza neta que actúa sobre un móvil en función del

tiempo. Si la masa del cuerpo es constante, entonces, de las proposiciones:

I. La velocidad entre 0 y 5 s es constante II. La aceleración entre 0 y 5 s es constante III. Después del quinto segundo el móvil se detiene

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I y III e) sólo II y III

F4.- Las fuerzas que se ejercen dos cuerpos entre sí, son de igual magnitud, tienen

la misma dirección y son de sentidos opuestos. Esta afirmación es verdadera:

a) si los cuerpos tienen igual masa b) si el roce es nulo c) si los cuerpos están en reposo d) si los cuerpos están en contacto e) siempre

F5.- Una persona mide, sucesivamente, las aceleraciones

producidas en dos cuerpos 1 y 2, por las correspondientes fuerzas resultantes que actúan sobre ellos. El gráfico siguiente expresa la relación entre las intensidades de esas fuerzas y sus respectivas aceleraciones. Si la masa del cuerpo 1 es igual a tres cuartos del valor de la masa del cuerpo 2, podemos afirmar que el valor de F0, indicado en el gráfico, es:

a) 7 N b) 6 N c) 5 N d) 4 N e) 3 N

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F6.- Respecto a las aceleraciones de un cuerpo se puede afirmar que ésta puede ser cero, si sobre éste actúan sólo:

I. dos fuerzas de igual tamaño, distintas de cero II. tres fuerzas no nulas y distintas que se encuentran en el mismo plano III. tres fuerzas no nulas que no están en el mismo plano

De las afirmaciones anteriores es (son) correcta (s):

a) sólo I b) sólo II c) sólo I y II d) I, II y III e) Ninguna

F7.- A un cuerpo P de masa M se le quiere imprimir una aceleración aP y a un

cuerpo Q de masa 3M, una aceleración aQ. Si FP y FQ son las fuerzas netas que actúan sobre P y Q respectivamente, entonces se tiene que aP = aQ, si:

a) |FP| = |FQ| b) FP = FQ/3 c) FP = 3FQ d) FP = FQ e) |FP| + |FQ| = 0

F8.- La tercera ley de Newton es el principio de Acción y Reacción. Este principio

describe las fuerzas que intervienen en la interacción de dos cuerpos. Podemos afirmar que:

a) dos fuerzas iguales en módulo y de sentido opuesto son de acción y

reacción b) las fuerzas de acción y reacción son aplicadas al mismo cuerpo c) la fuerza de acción a veces es mayor que la fuerza de reacción d) en cuanto a la fuerza de acción está aplicada a un cuerpo, la fuerza de

reacción está aplicada en el otro cuerpo e) la fuerza de reacción en algunos casos puede ser mayor que la fuerza de

acción F9.- En la figura, A y B están juntos y en movimiento sobre una superficie horizontal

con roce despreciable. La fuerza aplicada a los bloques es de 16 N en la dirección y sentido indicado por la flecha. Los bloques tienen una aceleración de 4 m/s2. Si la masa del bloque A es igual a 3 kg, la fuerza que el bloque A ejerce sobre el bloque B es de:

a) 16 N b) 12 N c) 4 N d) 3 N e) Otro valor

F10.- Dos cuerpos, A y B, están suspendidos por cuerdas R y S, como lo indica

la figura. Las cuerdas no tienen peso. Dadas las siguientes afirmaciones:

I. sobre A actúan: el peso de A y el peso de B II. sobre A actúan: el peso de A y las acciones de las cuerdas R y S III. sobre A actúan: el peso de A y el peso de B, las acciones de R y S

Es (son) verdadera (s):

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I y II e) sólo I y III

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E1.- Sea K la energía cinética de un cuerpo. ¿Cuál es el trabajo realizado por la

fuerza resultante sobre un cuerpo cuando se duplica su velocidad?

a) 2K b) 3K c) 3K/2 d) K/4 e) Ninguna de las anteriores

E2.- Un objeto que está a una altura h tiene una energía potencial E. Si se deja caer

el cuerpo, ¿cuál es el valor de la energía cinética cuando ha caído una distancia igual a un tercio de su altura original h?

a) 2E/3 b) E/3 c) 4E/3 d) E/9 e) No se puede saber

E3.- El gráfico muestra como varían la U y la K de un sistema conservativo, en

cuatro instantes diferentes. Y se tiene que:

I. a + b + c + d = x + y + u + z II. a + z = x + d III. z = d

De las afirmaciones anteriores, es(son)

verdadera(s):

a) sólo I b) sólo II c) sólo I y III d) sólo II y III e) I, II y III

E4.- Con respecto a la energía cinética de un cuerpo, la afirmación errada es:

a) la energía cinética de un cuerpo depende de su masa y rapidez b) la energía cinética no puede ser negativa c) si duplicamos la rapidez de un cuerpo su energía cinética se cuadruplica d) el gráfico de energía cinética de un cuerpo en función de su rapidez es una

parábola e) la energía cinética de un cuerpo es proporcional a su rapidez

E5.- Si la masa de un cuerpo disminuye a la mitad y su rapidez se

cuadruplica, entonces su energía cinética se:

a) duplica b) cuadruplica c) hace 32 veces mayor d) hace 16 veces mayor e) octuplica

E6.- Un cuerpo de masa A (kg) se mueve horizontalmente y en línea recta, con

rapidez constante de B (m/s), respecto a la Tierra y a una altura H (m) sobre el suelo. La energía cinética del cuerpo, en Joules, es:

a) 10AH b) AB2/2 c) A2B/2 d) (AB)2/2 e) Ab2/2 + 10AH

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E7.- Un automóvil de masa m choca con un muro con una velocidad v. Si ese

automóvil cayera de un barranco y tuviera los mismos efectos que el choque con el muro, la altura de la que debería caer sería:

a) g

v

2 b)

g

v

2 c)

g

v

2 d)

g

v

4 e)

g

v

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E8.- Un carpintero golpea un clavo de 25 gr, en forma horizontal, con un martillo de

2 kg que lleva una rapidez de 6 m/s al impactar al clavo. Si el clavo se introduce 2 cm. ¿Cuál es la resistencia que ofreció la pared?

a) 1.800 N b) 22,5 N c) 18 N d) 0,225 N e) Ninguna de las anteriores

E9.- Dos piedras de masas iguales a m son lanzadas desde el suelo, verticalmente

hacia arriba, con rapideces v y 2v. Sus energías potenciales respectivas al llegar a sus puntos más altos son:

a) 2mv2; mv2/2 b) mv2/2; 2mv2 c) mv2; mv2/2 d) mv2/2; mv2 e) v2/2g; 4v2/2g

E10.- Se lanza un cuerpo de masa m verticalmente hacia arriba con una energía

cinética inicial E0. Cuando el cuerpo pasa por un punto situado a una altura h, su energía cinética es:

a) E0 b) E0 + mgh c) E0 – mgh d) mgh e) mgh – E0

CM1.- La figura 1 muestra una pelota de tenis segundos antes de chocar con una

pared y la figura 2 muestra la misma pelota segundos después del choque. Si la rapidez de la pelota antes y después del choque es la misma:

I. el cambio de momentum de la pelota es nulo II. la fuerza de la pared sobre la pelota es nula III. el impulso de la pared sobre la pelota es nulo

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) I, II y III e) I, II y III son falsas

CM2.- La condición necesaria para que un cuerpo tenga cantidad de movimiento

constantemente nulo, es que:

a) la suma de todas las fuerzas sobre el cuerpo sea nula b) la trayectoria del cuerpo sea recta c) la velocidad del cuerpo sea constante d) el cuerpo esté en reposo e) el cuerpo esté en caída libre

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CM3.- Dos cuerpos, A y B, de masas tales que mA > mB están en reposo sobre una superficie sin roce. Si ambos cuerpos reciben el mismo impulso, entonces:

a) la velocidad de A es mayor que la de B b) la velocidad de B es mayor que la de A c) el momentum de A es mayor que el de B d) el momentum de B es mayor que el de A e) la variación del momentum de A es mayor que la variación del momentum

de B CM4.- Un astronauta que lleva en sus manos un objeto pequeño se encuentra en

reposo en una región del espacio donde ningún cuerpo actúa sobre él. Si arroja el objeto con un impulso de 12 Ns, ¿cuál de las siguientes afirmaciones está equivocada?

a) el astronauta recibe del objeto un impulso de módulo 12 Ns b) el momentum del astronauta es nulo c) el momentum del objeto es 12 Ns d) el momentum del sistema original era nulo e) el momentum del sistema, luego de lanzarse el objeto es nulo

CM5.- Una bola de billar, de 0,5 kg, al moverse hacia la izquierda con una velocidad

de 2 m/s, perpendicular a una banda de la mesa choca con ella y se devuelve con una velocidad de igual magnitud y dirección pero sentido contrario. Si se considera positivo el sentido hacia la derecha; ¿cuál de las siguientes afirmaciones está equivocada?

a) el momentum de la bola antes del choque es – 1kgm/s b) el momentum de la bola después del choque es de 1 kgm/s c) la variación de momentum de la bola fue nula d) el impulso recibido por la bola fue de 2 Ns e) si conociéramos el tiempo de interacción de la banda con la bola podríamos

calcular la fuerza media que ejerció la banda sobre la bola CM6.- Dos personas, de igual masa ambas, están en reposo sobre una superficie muy

resbaladiza, casi sin roce, una de ellas empuja a la otra. Se puede afirmar que el movimiento que adquieren después del empujón es:

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Sustancia Punto de ebullición

(ºC)

Calor latente de

vaporización (cal/g)

Mercurio 357 65

Yodo 184 24

Agua 100 540

Alcohol etílico 78 200

Bromo 59 44

Nitrógeno -196 48

Helio -269 6

CM7.- Un conejo muy travieso se encuentra en una selva que no conoce y de repente se siente perseguido por un gran elefante, que corre tan veloz como él e incluso más rápido, además que conoce el sector. Para que el conejo pueda escapar con más facilidad del gran elefante. Debe arrancar haciendo una trayectoria en forma de zigzag, pues

I. el elefante tiene mucha cantidad de movimiento y le dificulta

modificarla II. el conejo, al tener poca cantidad de movimiento puede cambiar su

velocidad en forma más rápida III. el impulso del elefante es muy grande

De las anteriores afirmaciones, es (son) cierta (s):

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I y II e) sólo I y III

CM8.- Una pelota de 20 kg se mueve a razón de 8 m/s cuando choca con otra, de 30

kg, que viene en sentido opuesto a razón de 4 m/s. Después del choque quedan unidas, la velocidad con que siguen moviéndose es:

a) 5,6 m/s b) 2 m/s c) 1,333… m/s d) 0,8 m/s e) 0,4 m/s

Q1.- Se tienen 5 vasos hechos del mismo cristal y todos tienen la misma capacidad

de contener un líquido. Los vasos se diferencian en el grosos de sus paredes. Si usted tuviera que poner agua hirviendo en uno de ellos y no quisiera que se quebrara, entonces preferiría el vaso:

a) de base y paredes delgadas b) de base gruesa sin importar el grosor de las paredes c) de base y paredes gruesas d) de base delgada y paredes gruesas e) de base gruesa y paredes delgadas

Q2.- La tabla de la figura muestra los puntos de ebullición y los calores latentes de

vaporización para siete sustancias distintas. Analizando la tabla se puede concluir que:

a) el bromo pasa de líquido a vapor a 44

ºC b) para vaporizar 50 g de helio son

necesarias 600 cal c) para vaporizar un gramo de nitrógeno

se requiere el doble de calorías que para un gramo de helio

d) a la temperatura en que el agua hierve, el alcohol etílico es líquido

e) a temperatura ambiente el mercurio es vapor

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Q3.- Respecto a la información: “El calor específico de una sustancia puede ser considerado constante y de valor 3 J/gºC”, tres estudiantes obtienen las siguientes conclusiones:

I. Si no ocurre cambio de fase, toda vez que se transfieran 3 J de energía a 1

g de esa sustancia su temperatura aumentará 1 ºC II. Cualquier masa, en gramos, de un cuerpo hecho con esa sustancia,

necesita de 3 J de energía para elevar su temperatura en 1 ºC III. Si no ocurre cambio de fase, la transferencia de 1 J de energía a 3 g de esa

sustancia produce una elevación de 1 ºC en su temperatura

De las conclusiones anteriores, es correcto afirmar que:

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I y II e) I, II y III

Q4.- Cuando dos cuerpos son colocados en contacto, la condición necesaria para

que exista flujo de calor entre ellos es que:

a) tengan capacidades calóricas diferentes b) se encuentren a temperaturas diferentes c) contengan diferentes cantidades de calor d) tengan el mismo calor específico e) contengan la misma cantidad de calor

Q5.- La figura adjunta representa una letra C recortada de una plancha de cobre. En

ella se han señalado dos puntos A y B ubicados en sus extremos. Si la letra se calienta uniformemente entonces los puntos A y B.

a) se distancian mucho b) se acercan mucho c) se distancian poco d) se acercan poco e) conservan la distancia

Q6.- El gráfico adjunto representa la variación de

temperatura de 50 g de una sustancia inicialmente en estado líquido y a 0 ºC en función del calor que absorbe en Kcal.

De las siguientes afirmaciones cuál es falsa.

a) la temperatura de ebullición del líquido es 160

ºC b) el calor específico del líquido es 0,25 cal/gºC c) el calor latente de vaporización es 2.000 cal/g d) el calor específico del vapor es 0,5 cal/gºC e) la sustancia absorbe 4 Kcal desde el inicio de

la ebullición hasta evaporarse totalmente Q7.- Se sabe que el valor aproximado de una temperatura en grados Celsius es el

doble de su valor numérico en grados Fahrenheit. El valor, en grados Fahrenheit, es:

a) 160 b) 32 c) -12,3 d) -6,96 e) No es posible determinar ese valor

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Q8.- ¿En cuál de los siguientes casos es posible medir la temperatura con un termómetro de mercurio?

I. medir la temperatura del vacío II. medir a temperatura de una gota de agua III. medir la temperatura del punto de fusión del cobre a 1 atm.

a) I b) I y II c) I y III d) II y III e) Ninguna.

Q9.- Antonio después de almorzar pone a hervir agua en una tetera. En el proceso

de calentamiento del agua está presente la transferencia de energía térmica en forma de:

I. convección II. conducción III. radiación


Q10.- Debido a la anomalía del agua, puede:

I. reventarse una cañería con agua II. reventarse una botella con bebida puesta en el congelador III. flotar un trozo de hielo

De las afirmaciones anteriores es (son) verdadera (s) la (s) siguiente (s):


Q11.- Los pastelones de una calle pavimentada están separados y en la separación

se coloca alquitrán. La separación es una medida:

I. antisísmica II. que considera la dilatación del concreto con el aumento de

temperatura III. que considera la contracción del concreto con la disminución de

temperatura

De las afirmaciones anteriores es (son) verdadera (s) la (s) siguiente (s):

a) sólo I b) sólo II c) sólo III d) sólo I y II e) sólo II y III

Q12.- Se tiene 100 g de hielo a – 10ºC y se le entrega energía térmica hasta que su

temperatura sube a 10ºC. La energía térmica que se le entregó fue de:

a) 550 cal b) 1.000 cal c) 2.000 cal d) 9.550 cal e) 10.000 cal

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