fÍsica tomo 1 - anual aduni 2014.pdf

7/25/2019 FÍSICA TOMO 1 - ANUAL ADUNI 2014.pdf

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FÍSICA

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Física

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Análisis dimensional

1. Determine la veracidad (V) o falsedad (F) delas siguientes proposiciones.

I. Para medir la fuerza de atracción de la Tie-rra, es necesario especificar la dirección.

II. Las magnitudes escalares requieren módu-lo y dirección.

III. El tiempo transcurre en una determinadadirección.

A) VVV B) VFF C) VFV D) FFV E) FVF

2. Si la ecuación es dimensionalmente correcta

determine x. A =4π R x

A : Área (en m2) R: Radio (m)

A) 1 B) 3 C) 2D) 2,5 E) – 2

3. La ley de la gravitación de Newton se expresapor la ecuación

F G m m

r =

1 2

2

donde F : fuerza

m1 y m2 : masas r : distancia

Determine [G]

A) MLT –1 B) ML2T –2 C) M – 2 L2T –1

D) M – 1 L3T –2 E) L3T –1

4. La ecuación para la altura ( H ) de un objetoestá dada por H = At+ Bx y

donde t=tiempo B: aceleración determine [ A][ x] e y.

A) T 2; 1 B) L3; 2 C) LT 2; 2D) L2; 3 E) L; 2

5. Si la ecuación es dimensionalmente correcta

F K a m v

b

= +·

Indique qué magnitudes físicas representan K y b, respectivamente

Donde F : fuerza a: aceleración m: masa v: velocidad

A) tiempo - masa

B) densidad - longitudC) masa - tiempoD) área - tiempoE) longitud - masa

6. La ecuación mostrada es dimensionalmentecorrecta

F =avc+ KL donde F : fuerza v: volumen a: aceleración L: longitud Determine [c][ K ].

A) M –1 L –1T –1 B) M 2 L –1T –1 C) M 3 L – 2T – 2

D) ML – 2T –1 E) M 2 L –3T –2

7. La posición de x

( ) de un bloque que oscila sedetermina según.

x

= Asen( wt+Φ) Donde x: posición (en metros) t: tiempo Determine las unidades (en S. I.) de A y w, res-

pectivamente.

A) N; kg B) m; S C) m–1; S –1

D) m; S –1 E) kg; m



Física

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8. La amplitud ( A) en un movimiento oscilatoriose determina según

A B

V

w= +

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donde A: amplitud ( en metros)

V : velocidad (en m/s)

Determine [ B][ w]

A) L2T B) LT – 1 C) L – 1T – 2

D) L – 2T – 1 E) LT – 3

Movimiento Rectilíneo Uniforme

9. El atleta mostrado realiza MRU. Determinela rapidez del atleta, si d está expresado en

metros.

2 d 12+ d

1 s 2 s

A) 10 m/s

B) 8 m/s

C) 2 m/s

D) 6 m/s

E) 4 m/s

10. Un automovilista debe hacer un recorrido de

200 km siguiendo una trayectoria rectilínea conrapidez constante de 20 km/h. Luego de haber

recorrido 80 km sufre una avería y demora 1 h

en repararla. ¿Con qué rapidez debe reanudar

el viaje para que llegue a tiempo?

A) 28 km/h B) 25 km/h C) 30 km/h

D) 32 km/h E) 24 km/h

11. Dos autos separados una distancia d se dirigen

uno al encuentro del otro por vías paralelas

según se muestra en el gráfico. Cuando se en-

cuentran, el más veloz ha recorrido 45 m más

que el otro. Si los autos realizan MRU, determi-

ne el valor de d .

2 v 5 v

d

A) 85 m B) 115 m C) 105 m

D) 75 m E) 95 m

12. Un auto de 5 m de longitud, que experimenta

MRU, cruza un puente empleando el triple de

tiempo de emplearía para pasar por el costado

de un poste. Determine la longitud del puente.

A) 10 m

B) 7 m

C) 8 m

D) 12 m

E) 5 m

13. Si el ómnibus recorre 21 m en cada 3 segundos

y el atleta 6 m en cada segundo, determine, a

partir del instante mostrado, cuánto tiempo tar-

da el atleta en cruzar completamente al ómni-

bus. (Considere que los móviles realizan MRU).

12 m 27 m

A) 3 s B) 4 s C) 1 s

D) 5 s E) 2 s



Física

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14. Dos esferas se mueven con la misma veloci-

dad cuyo módulo es 6 m/s. Cuando la esfera A

choca con la pared, rebota con la mitad de la

velocidad y con dirección opuesta. A partir del

instante mostrado cuánto tiempo debe trans-

currir para que la separación entre las esferassea mínima.

12 m36 m

6 m/s

6 m/s

( A)

A) 9 s B) 12 s C) 4 s

D) 5 s E) 6 s

15. A partir del instante mostrado, ¿qué distancia

estarán separados al cabo de 10 s?

Considere que los móviles realizar MRU.

70 m

8 m/s

16 m/s

A) 260 m B) 130 m C) 280 m

D) 220 m E) 250 m

16. Si los bloques describen MRU, a partir de las

posiciones mostradas, ¿qué distancia separará

a los bloques luego de 3 s?

5 m/s

30 m

5 m

A) 10 m B) 20 m C) 30 mD) 25 m E) 15 m

Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado

17. Respecto al MRUV, determine la veracidad (V)o falsedad (F) de las siguientes proposiciones.

I. La aceleración indica la dirección del movi-miento.

II. La velocidad y la aceleración siempre tie-nen la misma dirección.

III. Si la velocidad es cero, necesariamente laaceleración es nula.

A) FFF B) VFV C) VVV D) VVF E) FVV

18.

Un auto inicia un MRUV recorrido 15 m en eltercer segundo de su movimiento. Determineel módulo de la aceleración y el recorrido du-rante lo primeros 2 s de su movimiento.

A) 6 m/s2; 6 mB) 8 m/s2; 14 mC) 9 m/s2; 18 mD) 6 m/s2; 12 mE) 12 m/s2; 10 m

19. ¿Cuál es el módulo de la aceleración de laesfera si esta realiza MRUV?

A) 2 m/s2

5 m 17 m

1 s 2 s 1 s

B) 6 m/s2

C) 3 m/s2

D) 4 m/s2

E) 5 m/s2



Física

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20. Sobre un piso horizontal se lanza una moneda.Si en el penúltimo segundo de su movimientorecorre 1,5 m y se mueve durante 4 s, determi-ne el recorrido total hasta detenerse. Conside-re MRUV para la moneda.

A) 8 m B) 6 m C) 10 mD) 5 m E) 4 m

21. El auto mostrado inicia MRUV. Si demora 4 s en

ir de A hasta B, ¿cuánto tardará en ir de B hasta C ?

B B A A C C

9 m

v0=0

a=2 m/s2

A) 5 s B) 4 s C) 3 sD) 2 s E) 1 s

22. En el gráfico adjunto el atleta desarrolla MRUcon 4 m/s, mientras que el camión de 10 m delongitud aumenta su rapidez a razón de 6 m/s

en cada 3 segundos. A partir del instante mos-trado, ¿qué tiempo transcurre hasta que el at-leta se cruza completamente con el camión?

17 m

v0=2 m/s

A) 5 s B) 4 s C) 6 sD) 7 s E) 3 s

23. Un camión, de 8 m de longitud, emplea 28 sen cruzar un puente de 202 m de largo. Si elcamión sale del puente con rapidez de 14 m/s,determine la rapidez del camión cuando co-mienza su ingreso al puente. Considere que elcamión realiza MRUV.

A) 4 m/sB) 1,5 m/sC) 3 m/sD) 1 m/sE) 2 m/s

24. La esfera (1) realiza MRUV y la esfera (2) realizaMRU. Si las esferas chocan en P, determine elmódulo de la aceleración de la esfera (1).

(1)

(2)

2 m/s

5 m/s20 m

24 m

a

P

A) 3 m/s2

B) 6 m/s2

C) 2 m/s2

D) 5 m/s2

E) 4 m/s2

Caída libre I

25. Una canica es lanzada verticalmente haciaarriba con 8 m/s, desde la azotea de un edificiode gran altura. ¿Luego de qué tiempo la canicacuadruplica su rapidez de lanzamiento?

( g=10 m/s2)

A) 6 s B) 4 s C) 8 s

D) 3 s E) 5 s

26. Un objeto se encuentra descendiendo verti-calmente si en el último segundo de su caídalibre, recorre 30 m, ¿con qué rapidez impactóen el piso? ( g=10 m/s2)

A) 15 m/s B) 25 m/s C) 35 m/sD) 45 m/s E) 55 m/s



Física

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27. Una esfera es lanzada verticalmente hacia arri-ba con rapidez v0. Si los recorridos en el tercer y sexto segundo son iguales, determine v0 y elrecorrido en el octavo segundo de su movi-miento. ( g=10 m/s2).

A) 30 m/s; 80 mB) 50 m/s; 75 mC) 60 m/s; 50 mD) 40 m/s; 35 mE) 35 m/s; 45 m

28. ¿Cuál es la rapidez de lanzamiento de un cuer-po si en el sexto segundo de su movimientorecorre 20 m más que lo que recorre duranteel primer segundo? ( g=10 m/s2)

A) 10 m/s v0

B) 25 m/s

C) 30 m/s

D) 20 m/s

E) 40 m/s

29. De la azotea de un edificio de 80 m de alturase suelta una pelotita de jebe y esta rebota delpiso con una rapidez que es la mitad de la ra-pidez de impacto. ¿A qué altura se encuentrala pelotita luego de 7 segundos de haber sidosoltada? ( g=10 m/s2)

A) 5 m B) 20 m C) 10 mD) 25 m E) 15 m

30. En el instante que la esfera A es soltada, laesfera B es lanzada verticalmente hacia arribatal como se muestra. Determine v0, de tal formaque las esferas impacten simultáneamente enel piso. ( g=10 m/s2).

g

125 m

v0

B

A

A) 20 m/s B) 30 m/s C) 25 m/sD) 35 m/s E) 15 m/s

31. En el instante mostrado son lanzados haciaabajo una esfera y un tubo 1,5 m de longitud,con 1,5 m/s y 2 m/s respectivamente. Determi-ne el tiempo que la esfera permanece en elinterior del tubo. ( g=10 m/s2).

A) 1 sB) 3 sC) 2 sD) 3,5 sE) 2,5 s

32. De un caño malogrado comienzan a caer gotasde agua con intervalo de tiempo de 1 s. ¿Cuáles la distancia que separa la primera gota de

la segunda, cuando comienza a caer la cuartagota? ( g=10 m/s2)

A) 5 m

g

v=0

B) 20 mC) 25 mD) 30 mE) 45 m

Caída libre II

33. La esfera es lanzada horizontalmente desdela azotea de un edificio. Un segundo antes deimpactar en el piso se encuentra a una alturade 35 m.Determine

• la altura del edificio. • la rapidez de la esfera en el instante en el

cual impacta en el piso.

A) 80 m; 50 m/sB) 75 m; 40 m/sC) 45 m; 30 2 m/s

g=10 m/s2

30 m/s

D) 115 m; 50 m/sE) 80 m; 40 m/s



Física

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34. Una esfera pequeña es lanzada tal como semuestra. Determine a qué distancia se ubica laesfera, respecto del lugar de lanzamiento, enel instante en que la esfera nuevamente pre-senta la misma rapidez v. ( g=10 m/s2).

g v=125 m/s

37º

A) 2 kmB) 1,5 kmC) 2,5 kmD) 1 kmE) 3 km

35. Se muestra la trayectoria que sigue una pelota

luego de ser lanzado.

θ

30 m

hmáx=45 m

t

2 t

v

I. El tiempo de vuelo es 6 s.

II. El alcance horizontal es 180 m.

III El ángulo de lanzamiento q=45º.

A) VVV

B) FVV

C) VVF

D) FFV

E) VFV

36. Se lanza una esfera pequeña tal como se

muestra. Determine la distancia desde el pun-

to A hasta el punto donde impacto en la pared.

( g=10 m/s2)

g

53º

20 m/s

24 m

A

A) 5 m B) 10 m C) 20 m

D) 15 m E) 25 m

37. El gráfico muestra dos posiciones de un pro-

yectil que realiza un movimiento de caída li-

bre. Si la rapidez mínima es 24 m/s, determine

la rapidez de lanzamiento. ( g=10 m/s2)

g 37º

72 m

v0

A) 48 m/s

B) 24 m/sC) 48 5 m/s

D) 12 m/s

E) 24 5 m/s



Física

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38. De la azotea de un edificio de 300 m de altu-

ra se lanza, horizontalmente, una esfera. Si-

multáneamente se lanza otra esfera, desde el

piso, con velocidad vertical y hacia arriba de

200 m/s. Determine el valor de v1 si estos lo-

gran impactar. ( g=10 m/s2).

g

v1

450 m

A) 300 m/s

B) 200 m/s

C) 225 m/s

D) 450 m/s

E) 500 m/s

39. Determine la separación entre los cuerposcuando la esfera A llegue al piso.(Considere MRU para B). ( g=10 m/s2).

A) 20 mB) 30 mC) 10 m

g

10 m/s( A)

20 m

20 m/s( B)

D) 15 mE) 25 m

40. Se lanza una granada verticalmente haciaarriba, desde una superficie horizontal, con30 m/s. Cuando la granada alcanza su máximaaltura, estalla en dos fragmentos A y B que sa-len despedido horizontalmente, en direcciones

opuestas, con 72 m/s y 40 m/s, respectivamen-te. Determine la veracidad (V) o falsedad (F)de las siguientes proposiciones.( g=10 m/s2)I. El fragmento A llega al piso antes que B.II. La máxima separación entre los fragmentos

es 336 m.III. Los fragmentos A y B chocan simultánea-

mente con el piso con 78 m/s y 50 m/s res-pectivamente.

A) VVV B) VFF C) FFF

D) VFV E) FVV

CLAVES

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