problemas de fisica resueltos con clave fisica en word.docx

7/23/2019 problemas de fisica resueltos con clave fisica en word.docx

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FsicaSEMANA 1

ANLISIS DIMENSIONAL

ANLISIS VECTORIAL

1. Calcule las dimensiones de AyB respectivamente, en la siguienteecuacin dimensionalmentecorrecta

d = A t + 0,5 B t2

Dondedes distancia y tes tiempo.

A) L T 1 ; L T 2

B) L T 2 ; L 2 T 2C) L T 2 ; L T D) L2T 1 ; L 2T 2!) L2 T ; L T 2

RESOLUCIN"i la ecuacin es dimensionalmentecorrecta, entonces cada uno de lost#rminos de la ecuacin de$e tenerlas mismas dimensiones. Luego, la

ecuacin dimensional se e%presa&[ e ] = [A] [t] = [0,5] [ B ] [ t ] 2

'tese (ue todos los t#rminos ansido igualados y aora sereempla*a las dimensiones de lascantidades +sicas conocidas.

L = [ A ] T = (1) [ B ] T 2

-ecuerde& /,0 31).

4inalmente se deduce& A L T 1 ; B L T 2

RPTA.: A

2. La energa en el ".5., se mideen 6oules 37). "i la energa cin#tica3!c) de un cuerpo est8 de+inidamediante&

EC = 0,5 mv 2

Donde m es masa y ves el mdulode la velocidad.

9Cu8l de los siguientes grupos deunidades e(uivale al 7oule:

A) kg m2s1B) kg m 1s 2

C) kg m 2s 2

D) kg m2s 2

!) kg m3s 2

RESOLUCIN

!scri$imos la ecuacin dimensionalde la energa cin#tica yreempla*amos las dimensiones delas cantidades +sicas conocidas.

[ EC ]= [ 0,5 ] [ m ] [ v ]2

[ EC]= (1) M ( LT 2 )2

[ EC] = M L 2T 2

-eempla*amos las unidades decada magnitud +undamental y

encontramos el joule ()e%presado en t#rminos de lasunidades +undamentales.

7oule 7 kgm 2s 2

RPTA.: D

. n grupo de unidades (uerepresenta la medicin de lapotencia es&

A) l$ pie s

B) l$ pie2 s2

C)


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Fsica

=. !l n>mero de -eynolds es unvalor adimensional el cual nosindica si un +lu6o es tur$ulento olaminar, dentro de un tu$o. !ln>mero de -eynolds ?-@, se calculamediante la siguiente ecuacin&

! = " d #

Donde es la densidad, " larapide* promedio y d el di8metrodel tu$o. Determinar lasdimensiones de la viscosidad .

A) 2 L1 T 1

B) L1 T 1

C) L1 T 1

D) L2 T 1

!) L1 T 2

RESOLUCIN

!scri$imos la ecuacin dimensional&[!] [] = [] ["] [d]

Como - es adimensional loreempla*amos por la unidad

(1)[] = ML3 LT 1L[] = ML1T 1

RPTA.: C

0. La densidad 3D) de un slidoseg>n la temperatura, est8 dadapor la siguiente ecuacin &

Donde M es la masa y T lavariacin de la temperatura.Determinar las dimensiones de B.

A) L

1

B) L

1

C) L D) 1 T 1

!) L1 1

RESOLUCIN

D 3 A BT ) D A D B T LA LB

B L1RPTA.: B

. n o$6eto (ue reali*a unmovimiento peridico tiene lasiguiente ecuacin&

E A et

cos 3t )

Donde $es la posicin, tel tiempoy e 2,%2. Determine la dimensinde [A ]&

A) L T 2 B) L T 1 C) L2T 2

D) L 2T 2 !) L 2 T 1

RESOLUCIN!scri$imos la ecuacin dimensional

y resolvemos&

E A e tcos 3t )E A 31) 31) L A

Los e'oetes so *dmeso*les,

por lo tanto dimensionalmente seigualan a la unidad&

e%ponente 1t 1 1 t 131) T 1 T 1

Los gulos so *dmeso*les&

8ngulo 13t ) 1 t 1T 1

T 1 ; 1


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t(s)

F(N)

Fsica-eempla*ando las dimensionesencontradas, tenemos&

A 3L)3 T 1 )3T 1) L T 2RPTA.: A

F. !n cierto e%perimento, se mideel tiempo (ue demora un p#ndulosimple en dar una oscilacin. "eo$serva (ue este tiempo dependede la aceleracin de la gravedad yde la longitud de la cuerda. Laecuacin emprica del periodo en

+uncin de estas dos >ltimascantidades es&

A) ,2G g1H2 L1H2

B) =,22 g1H L1H2

C) ,12 g1H0 L1H

D) 1,2= g1H L1H

!) ,1= g2 L1H2

RESOLUCIN:Las tres cantidades relacionadasson&

t tiempog aceleracin de la gravedad.L longitud de la cuerda.

"e ela$ora una relacin entre lascantidades +sicas&

t = k g'

L-

Donde&k. es un n>mero adimensional,denominado constante deproporcionalidad.

' e -& son e%ponentes de valordesconocido, (ue determinaremospara (ue la ecuacin emprica(uede determinada.

"e escri$e la ecuacin dimensionaly se reempla*a las dimensiones delas cantidades conocidas.

[ t ] = [ k ] [ g ] ' [ L ] -

T = (1) ( LT 2 )' ( L ) -

T = L ' + - T 2 '

Comparando los e%ponentes de lasdimensiones a cada lado de laecuacin, deducimos& 2' = 1 ' = 1#2' + - = 0 - = +1#2

4inalmente la ecuacin emprica es&

t = kg 1#2 L1#2=RPTA.: A

%& Con respecto a la gr8+ica,determine la dimensin del 8reasom$reada.

A) 2L T 1

B) L T 1

C) L2T 1

D) L2T 1

!) L2T 2

RESOLUCIN:La dimensin del 8rea comprendidapor la gr8+ica 4 I t es&

8rea 34It) 4 tH23LT2 )3T)H1

8rea 34It) L T 1RPTA.: B

J. Con respecto a la gr8+ica A vsB mostrada en la +igura, determinela dimensin de la pendiente de larecta. Donde A es masa y B es

volumen.


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2s B

x

40m

1s

A

Fsica

A) L1

B) L2

C) 1 L1

D) T

!) L

RESOLUCIN:La dimensin de la pendiente de larecta es&

pendiente 3A I B)

pendiente 3AIB)

pendiente 3AIB)RPTA.: E

1/. La di+erencia de potencialel#ctrico ? @ entre dos puntos deun material est8 dada por&

Donde / es el tra$a6o necesariopara trasladar las cargas entredicos puntos y es la cantidad decarga neta (ue se traslada.

Determine las dimensiones de ladi+erencia de potencial el#ctrico.

A) L 1T 5 1

B) L 2T 5 1

C) 1 L1T 5 1

D) T 5 1

!) L 5 1

RESOLUCIN:

!scri$imos la ecuacin dimensionaly reempla*amos las dimensionesdel tra$a6o y la carga el#ctrica&

RPTA.: B

La unidad de ladiferencia de

potencial ovoltaje es elvoltio (V).

11. La capacitancia 3C) de uncapacitor es la divisin entre elvalor de la carga 3K) (ue almacenauna de sus armaduras y ladi+erencia de potencial 3) entre

las armaduras del capacitor.Determine las dimensiones de lacapacitancia.

A) 1 L2T =51

B) L 2T 51

C) 1 L1T 51

D) T 5 1

!) 1 L2T=52

RESOLUCIN:!scri$imos la ecuacin dimensionaly reempla*amos las dimensiones dela carga el#ctrica y de la di+erenciade potencial&

RPTA.: E


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B = 4u

C = 4u60

60

A = 46 u

90

FsicaLa unidad de la

capacidad elctrica

es el faradio (F).

12. Determine el mdulo de la

resultante de los vectores , y

.

A) 12 u B) 1= u C) 2= uD) 1 u !) 10 u

RESOLUCIN

"umamos los vectores ,usando el m#todo delparalelogramo&

Calculamos el modulo deusando la +rmula&

n an8lisis geom#trico adicional nos

lleva a la conclusin de (ue el

vector $iseca al 8ngulo de/M, esto es por (ue los vectores

(ue se an sumado tienen igualmdulo. Nor lo tanto el 8ngulo (ue

+orman entre si el vector y

es J/M.

"umamos aora y con elm#todo del paralelogramo.

Calculamos el modulo de

usando la +rmula&

RPTA.: A

1. Dos vectores y tienenmdulos de 10 u y 6 urespectivamente. Determinar en(ue intervalo se encuentra elmdulo de la resultante (ue sepueden o$tener con estos dosvectores.

A)

60

60


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Fsica

B)

C)

D)

!)

RESOLUCINCalculamos el mdulo de laresultante m8%ima y mnima deestos dos vectores, cuando +ormen/M y 1G/M entre s respectivamente.

;

!l intervalo entre los cuales seencontrar8 la resultante de estosvectores de acuerdo al 8ngulo (ue+ormen entre si ser8&

RPTA.: E

1=. Dos vectores tienen unaresultante m8%ima cuyo mdulo es1 uy una resultante mnima cuyomdulo es !u. Determine elmdulo de la resultante de losvectores cuando sonperpendiculares entre si.

A) 12 u B) 1= u C) 2/ uD) 1/ u !) 10 u

RESOLUCIN

"upongamos (ue sean dos vectores

y , entonces seg>n lo a+irmado

en el pro$lema.

;

-esolvemos y encontramos los

mdulos de los vectores y .

Calculamos el mdulo de los

vectores y usando la +rmula1, cuando los vectores sonperpendiculares 3 J/M).

RPTA.: D

10. "ea el vector de mdulo 5u (ue +orma 3 con respecto ale6e %, y las rectas L1 y L2 (ue+orman 8ngulos de 13y 10conrespecto al e6e %. Determine los

mdulos de las componentes del

vector so$re L1yL2.

A) = u y u B) G u y 0 uC) 0 u y u D) = u y 0 u!) = u y u

RESOLUCIN

Di$u6amos el vector y las rectasL1 y L!, Construimos un


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L2

L1

63 10

37

CJ

16

5345

CI

AJ

BI

A = 2cm

= 2,5cm

B = cm

Fsicaparalelogramo y tra*amos los

componentes de .

Calculamos el mdulo de lascomponentes usando ley de senos y

o$tenemos&A1 = 54m A2 = 4m

RPTA.: C

1. Los vectores est8nu$icados en el sistema ortogonal,tal como se muestra en la +igura.Determine la resultante de losvectores.

A)

B)

C)

D)

!)

RESOLUCINDescomponemos rectangularmentelos vectores y calculamos los

mdulos de las componentes.

=


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BJ

FsicaCalculamos la resultante en cadae6e usando vectores unitarios.

RPTA.: A

1F. Los vectores est8nu$icados en el sistema ortogonal,

tal como se muestra en la +igura.Determine la resultante de losvectores.

A) = u FO

B) 1 u G O

C) = u / O

D) 1 u / O

!) 1 u 1/ O

RESOLUCINLos 8ngulos mostrados nocorresponden a tri8ngulos nota$les."i los vectores son girados FM ensentido orario, o$tenemos (ue losvectores +orman 8ngulos nota$lescon respecto a los e6es ortogonales.

=

30

38

= 10u

83


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A = 10u

B = 82 u

37 45

C = 10u

7

7

7

0

AI

B = 82 u

53

45

C = 10u

AJ A = 10 u

BI

BJ

Fsica

Descomponemos los vectores ycalculamos los componentes decada vector.

Calculamos la resultante


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1u

1u

Fsica!l mdulo de la resultante es&

, girando el vector FM ensentido antiorario 3para restituir el8ngulo anteriormente girado), ladireccin y el sentido del vectorresultante ser8& FM con respecto ale6e %.

RPTA.: A

1G. "ean los vectores

y .

Determine el mdulo de

A) =2 u B) 12 u C) uD) 2 u !) JG u

RESOLUCIN

Calculamos &

Calculemos el mdulo de laresultante.

RPTA.: C

1J. Calcule el mdulo de laresultante de los vectores (ue semuestran en la +igura.

A) G u

B) 1/ u

C) u

D) 0 u

!) J u

RESOLUCIN-% G u-y u

Calculamos la resultante aplicandoNit8goras&

! = 10 uRPTA.: B

2/. Determine el mdulo del vector

tal (ue la resultante de losvectores mostrados en la +igura seavertical.3B 20u)

A) =/ u

B) 2/ u

C) / u

D) / u!) J/ u

RESOLUCINDescomponemos y sumamos&

53

60


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53

y

60x

Fsica

RPTA.: D


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FsicaCINEMTICA (I PARTE)

1. Palle el espacio recorrido 3e), el

despla*amiento 3 ) y su mdulo |

|, desarrollado por un mvil alir desde ?A@ acia ?B@ por latrayectoria mostrada en la +igura.

A) 1/ m; 3 G ) m ; 1/ m

B) 1= m; 3Q G ) m ; 1= m

C) 1= m ; 3 G ) m ; 1/ m

D) 1/ m ; 3 G ) m ; 1= m

!) 1= m ; 3QG ) m ; 1/ m

RESOLUCIN

R e m Gme 1=m

R

3F; 0)m 31; )m

3; G)m 3 G )m

R | |

| | 1/mRPTA.: C

2. "i un mvil emple 0 s en ir desde

la posicin A 3= Q 2 1 ) m

asta laposicin B 31J 1G 2 )m. Determine la velocidad media ysu mdulo.

A) 3 = 0 ) mHs ; 11mHs

B) 30 = ) mHs ; 0 mHs


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Fsica

C) 3 = 0 ) mHs ; 0 mHs

D) 3 0 = ) mHs ; 1/ mHs

e) 3 G 1/ ) mHs ; 1/ mHs

RESOLUCIN

| |RPTA.: C

. La posicin de un mvil en +uncindel tiempo est8 dada por la

ecuacin 3t - 2t2) m, donde

est8 en metros y t ensegundos. Determine la velocidad

media en el intervalo de tiempo1 s ; s

A) F mHs B) QF mHs

C) 1= mHs D) Q1= mHs

!) Q,0 mHs

RESOLUCIN

RPTA.: B

=. na partcula se despla*a

desde la posicin 3F 2 )m,

con una velocidad constante

3Q0 2 ) mHs. Calcule suposicin luego de 1/ s.

A) 3Q= Q22 ) m B) 3Q= 22 ) m

C) 30F 1G ) m D) 30F Q1G ) m

!) 30F 1 ) m

RESOLUCIN

RPTA.: B

0. La ecuacin de la posicin de dospartculas ?A@ y ?B@ (ue semueven a lo largo del e6e Xest8n dadas por&xA tQ1/ y

xB = -2t+5, donde x est8 enmetros y t en segundos.


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FsicaDetermine los instantes de tiempoen (ue las partculas est8nseparadas 0 m.

A) 1 s ; 2 s B) 2 s ; sC) s ; 0 s D) = s ; s!) 2 s ; = s

RESOLUCINR %A%B 0

3t 1/) 32t 0) 00t 10 0

t = s

R %B%A 032t 0) 3t 1/) 00t 1/ /

t 2 sRPTA.: E

. 5ndicar la veracidad 3) o +alsedad34) de las siguientesproposiciones.

5. "i la trayectoria es rectilnea,necesariamente la velocidad esconstante.

55. "i la velocidad es constante;entonces necesariamente latrayectoria es rectilnea

555. Cuando la rapide* de un mvil esconstante necesariamentee%perimenta un .-..

A) B) 4 C) 44D) 444 !) 4

RESOLUCIN5. 4also

La velocidad no necesariamente es

constante en una trayectoriarectilnea.

55. erdadero

"i la velocidad 3rapide* ydireccin) es constantenecesariamente la trayectoria esrectilnea.

555.4also


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Fsica

Cuando la rapide* del mvil es

constante no necesariamentee%perimenta un .-..; sutrayectoria puede ser curvilnea.

RPTA.: C

F. A partir del instante mostrado,determine cu8ntos segundostranscurren asta (ue el auto Apase completamente al auto B.Considere (ue los autos semueven en vas paralelas

reali*ando un .-..

A) 1 s B) 2 s C) sD) = s !) 0 s

RESOLUCIN!l auto ?A@ pasa al auto ?B@cuando la partcula posterior delauto ?A@ alcan*a a la partculadelantera del auto ?B@.

RPTA.: B

G. "o$re las aguas de un ro deorillas paralelas se despla*a unalanca con una rapide* constante."i en ir de un punto a otro del rotarda 1// s 3cuando via6a en la

direccin de la corriente) y cuandoregresa al punto de partida tarda2// s. Determine la rapide* de lalanca en aguas tran(uilas y ladistancia entre los dos puntos, silas aguas del ro tienen unarapide* de 0 mHs.

A) 1/ mHs ; 2 /// mB) 10 mHs ; 2 /// mC) 2/ mHs ; 2 /// m

D) 11 mHs ; 1 // m!) 10 mHs ; 1 0// m

RESOLUCIN rapide* de la lanca


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Fsica

La +igura muestra la velocidadresultante de la lanca conrespecto a un o$servador u$icadoen tierra.

Nor .-..& d vtL 3v0) 31//) 3v0) 32//)

0 3v0)2 0 2v 1/

" = 15 m#s L 310 0) 31//)

L = 2000 mRPTA.: B

J. Desde el poste se emite un sonidodurante /,F s. Determine durante(ue intervalo de tiempo el atleta(ue e%perimenta un .-..escucar8 el sonido.3sonido =/ mHs)

A) /,1F s B) /,= sC) /,G s D) 1 s

!) 1,/2 s

RESOLUCIN

!l 6oven oye el sonido asta elinstante en (ue se encuentra conal >ltima mol#cula del sonido apartir de la posicin mostrada.

RPTA.: C

1/. "e tiene dos velas 31) y 32) detamaSos iguales, las cuales tienenuna duracin de T1 = oras yT2 oras, emitiendo energaluminosa. "i las velas empie*an aemitir lu* al mismo instante,9Despu#s de cuanto tiempo eltamaSo de una de ellas es el

do$le de la otra:


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FsicaA) 2 oras B) 2,= orasC) , oras D) =,G oras!) /,= oras

RESOLUCIN

R Luego de cierto tiempo tenemos&

"e cumple&L 1t 2 2t

Lt 12 .............32)

R -eempla*o en 31)

L 0

R -eempla*o en 32)0t 12

t 2,= oras RPTA.: B

11. n auto (ue se despla*arectilneamente con rapide*constante de 1/ mHs, aplica los+renos y se detiene despu#s derecorrer 0/ m. "i en dico procesoe%perimenta -, determine eltiempo (ue demor en detenerse.

A) 0 s B) F s C) 1/ sD) 2/ s !) / s

RESOLUCIN


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Fsica

t 1/ sRPTA.: C

12. n mvil desarrolla un -recorriendo G1 m en s yluego cesa su aceleracinrecorriendo J/ m en los siguientes s. Determine el mdulo de suaceleracin cuando desarrolla$a el- si este era acelerado.

A) 2mHs2 B) mHs2C) =mHs2 D) 0mHs2!) mHs2

RESOLUCIN

!n el .-...

d G1 m; t s; + /mHs

R

o 2= mHs

R + o at/ 2= a3)a 2 mHs

RPTA.: A

1. n mvil se mueve en una pistaori*ontal con una aceleracin

constante de 2 mHs2. Despu#s de0 s de pasar por un punto ?N@,

posee una velocidad de F2


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FsicaRESOLUCIN

6 T7*mo 89+ U at2/ N 230)N 1/ mHs

6 T7*mo A8

1// U G mHsRPTA.: C

1=. na partcula con - tiene una

velocidad 1/ mHs en elinstante t1 2 s y una

velocidad / mHs en elinstante t2 F s. Determine eldespla*amiento de la partculadesde el instante t / asta elinstante t 1/ s.

A) 2/ m B) 11/ m

C) 1/ m D) 22/ m!) / m

RESOLUCINt v2 1/F /

R + o at/ 1/ a30)a = mHs

R t /,2s+ o at1/ t / =32)3t /) 2 mHs

R t /,1/ s

d ot at

d 231/) 3=)31/)d 2/ 2//

22/ mRPTA.: D

10. n automvil parte del reposo ydurante = s se despla*a con una

aceleracin constante de = mHs2,luego con la velocidad ad(uirida

se despla*a durante 1/ s avelocidad constante y +inalmente


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Fsicaaplica los +renos y se detiene en2s. Palle el despla*amientoreali*ado por el automvil.

A) 2/G m B) 210 m

C) 20G m D) 2/ m

!) 01 m

RESOLUCIN

d 2 1/ 1

2/G mRPTA.: A

1. n mvil parte del reposo conaceleracin constante de 2 mHs2,acerc8ndose perpendicularmente

a una gran pared. Cuando el mvilinicia su movimiento, una persona(ue est8 so$re el mvil emite unsonido. Cuando a avan*ado 1 mescuca el eco. Palle la distanciaentre la pared y el punto departida.3 sonido =/ mHs)

A) =/ m B) GG mC) J/ m D) J m

!) F// m

RESOLUCIN

R vil

d ot at

t = sR "e o$serva&

esonido emovil 2%sonidot 1 2%

=/3=) 1 2%G/ G %% GG m

RPTA.: B

1F. n tren de F0 m de longitud sedespla*a con aceleracinconstante. "i la parte delanteradel tren ingresa a un t>nel degran longitud con 1/ mHs y laparte posterior lo ace con2/ mHs. Palle la rapide* del tren= s despu#s de a$er ingresadocompletamente en el t>nel.

A) 2/ mHs B) 22 mHsC) 2= mHs D) 2 mHs


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Fsica!) 2G mHs

RESOLUCIN

R Cuando el tren ingresa al t>nel,para la partcula posterior del tren,se tiene&/ 1/ mHs + 2/ mHsd F0 m

32/) 31/) 2a3F0)// 2a3F0)a 2 mHs

R Luego de = s de a$er ingresadoal t>nel.+ U at+ 2/ 23=)+ 2G mHs

RPTA.: E

1G. n auto (ue parte del reposo conaceleracin constante seencuentra a las 1/ a.m. en el


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FsicaR !n los primeros ?t@ segundos de

su movimiento&+ U at

/ 2tt

5nicia su movimiento a las&1/ am F am

RPTA.: B

1J. Cuando una pelota coca+rontalmente contra una pared, su

rapide* disminuye en un 1/W. "iel co(ue dura /,2 s y la rapide*inicial +ue de 2/ mHs; determine elmdulo de la aceleracin media dela pelota durante el co(ue.

A) J/ mHs2 B) 10/ mHs2

C) 1/ mHs2 D) 1J/ mHs2

!) 12/ mHs2

RESOLUCIN

a 1J/ mHs RPTA.: D


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Fsica2/.

!lmvil (ue se muestra en la +igurase despla*a desarrollando un- acelerado con mdulo a =4 m/s2, pasando por ?B@ con 2/

mHs. 9Cu8l es la ecuacin de suposicin en +uncin del tiemporespecto al o$servador mostrado:3en t / s el mvil pasa por ?A@).

A) 3Q2/ 2 t =t2) m

B) 3Q2/ Q = t 2t2) m

C) 3Q1/ Q = t =t2) m

D) 3Q1/ 2 t 2t2) m

!) 3Q1/ = t 2t

2

) mRESOLUCIN

R Tramo AB

32/) 23=)3/)

1/

A = mHsR Luego tenemos&

La ecuacin de su posicin es&

RPTA.: E


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-20

20

10

3 6 t (s)

A

B

4

2

4 610

t (s)

-5

y (m)

t (s)2 3

3

4

Parbola

FsicaCINEMTICA (II PARTE)

21. La +igura mostrada representa

el movimiento de los autos A y B.Palle la distancia 3en m) (ue lossepara en el instante t J s.

A) 1//

B) G0

C) J0

D) J/

!) G/

RESOLUCINDe la +igura&

X................. 31)

X..............32)"i&

t J s m

RPTA.: E

22. na partcula se mueve entrayectoria rectilnea a lo largo dele6e '& "u velocidad vara con eltiempo como se ve en la +igura. "i

en t / s su posicin esm. 9Cu8les de las siguientesproposiciones son correctas:

5. !n t s el mvil invierte ladireccin de su movimiento.

55. !n tG s el mvil se a despla*ado

m.

555. !n t 1/ s la posicin del mvil esm.

A)

B) 44

C) 444

D) 4

!) 4

RESOLUCIN5) 3)

55) % % G G 1/

% 3v)

555) Donde&

Luego&

34)RPTA.: D

2. Palle la ecuacin de la posicin

?-:en +uncin del tiempo ?t@ paraun mvil cuyo movimiento sedescri$e en la +igura&


25/176

t (s)1

2

1 P

PA!B"#A

10

2

4 $12

10 t (s)

Fsica

A) y 3I t2 G t 2) m

B) y 3t

2

=t

1) mC) y 3t2 2 t 1) m

D) y 3I t2 = t)m

!) y 3t2I = t G) m

RESOLUCIN

RPTA.: D

2=. n mvil desarrolla un -cuya gr8+ica posicin vs. tiempo, semuestra en la +igura. Palle larapide* 3en mHs) del mvilcorrespondiente al punto N.

A) 1,/ B) 2,/ C) ,/

D) ,G !) =,2

RESOLUCIN

"i& m s

Derivando&

t 2 sRPTA.: B

20. !l movimiento de una partcula(ue se mueve en el e6e ?%@ est8descrito por la gr8+ica posicin vstiempo, mostrada en la +igura.Calcule su velocidad media en elintervalo t [/ ; 1/]s

A) I 1,G mHs B) /,2 mHs

C) 1,G mHs D) I /,2 mHs

!) 1,/ mHs

RESOLUCIN

mHsRPTA.: D

2. La gr8+ica vs corresponde

al - de un mvil. 5ndi(ue laverdad 3) o +alsedad 34) de lasproposiciones siguientes&

5. La aceleracin es /,0 mHs2.55. "u posicin y velocidad iniciales son

1/ m y I 2 mHs.555. "u rapide* media en el tramo AC es

1 mHs.


26/176

10

$

2 t (s)

%

Parbola

t (s)

60

24

Fsica

A) 4 B) 4 C) 4D) 44 !)

RESOLUCIN

5) 34)

55)

3)

555) elocidad media

-apide* media

RPTA.: E

2F. !n la gr8+ica vs mostradaen la +igura; si en uno de los tramosla rapide* es el triple (ue en el otro.Palle el instante de tiempo en (ueel mvil pasa por % /.

A) 1 s

B) 12 s

C) 1G s

D) 2= s

!) =/H s

RESOLUCIN

.............X31)

............X32)

..............X3)

31) y 32) en 3)&

RPTA.: C

2G. De la llave de un caSo

malogrado (ue est8 a F,2 m dealtura cae una gota de agua cada/,1 s. Cuando est8 por caer latercera gota, se termina demalograr el caSo y sale un corrogrande de agua. 9Cu8l de$er8 ser lavelocidad con la (ue sale el corropara (ue alcance a la primera gota,en el preciso momento (ue esta

co(ue con el piso:3g I 1/ mHs)

A) I1,G mHs B) I2 mHs

C) I2,2 mHs D) I2,= mHs

!) I mHs

RESOLUCIN


27/176

Fsica

t 1 s

Corro&

RPTA.: C

2J. Desde el piso se lan*an dospelotitas, la primera con una

velocidad de / mHs y lasegunda 2 s despu#s pero a

=/ mHs. 9Ku# distancia lassepara cuando la primera llega a sualtura m8%ima:

3g I 1/ mHs)

A) 80 m B) 25 m C) 10 m

D) 10 m !) =0 m

RESOLUCIN

RPTA.: C

/. na partcula en cada li$re,

aumenta su velocidad en I2/mHs, en = s; a la ve* (ue se

despla*a IG/ m. Palle laaceleracin de la gravedad en eselugar.

A) 10 m/s B) 8 m/s

C) 7 m/s D) 6 m/s

E) 5 m/s

RESOLUCIN

RPTA.: E

1. na pelota cae verticalmente alpiso y re$ota en #l. La velocidad

6usto antes del co(ue es I mHs y 6usto despu#s del co(ue es

/,J mHs. "i la pelota se de6a

caer desde 1 m de altura, 9a (u#


28/176

Fsicaaltura llegar8 despu#s del primer

$ote: 3g I J,G mHs)

A) /,J/ m B) 1,// m

C) /,J0 m D) /,G0 m

!) /,G1 m

RESOLUCIN

RPTA.: E

2. n cuerpo cae li$remente desde elreposo. La mitad de su recorridolo reali*a en el >ltimo segundo desu movimiento. Pallar el tiempototal de la cada. 3g 1/ mHs)

A) ,=1 s B) 1,=1 s C) =,/s

D) 2,/ s !) ,/ s

RESOLUCIN

X..............31)

P 1/ 3t 1) ..............32)

De 31) y 32) se o$tiene

t 2 ,=1 sRPTA.: A

. n cuerpo es soltado desde unaaltura ?P@ y la recorre en 12 s.9Cu8nto tiempo tard en recorrerla primera mitad de ?P@:

A) s B) = s

C) 0 s D) s!) 0 s

RESOLUCIN

RPTA.: D


29/176

Fsica=. Desde una altura de 1// m se

de6a caer una partcula y al mismo

tiempo desde el piso esproyectada otra partculaverticalmente acia arri$a. "i lasdos partculas tienen la mismarapide* cuando se encuentran.9Ku# altura a recorrido lapartcula lan*ada desde el piso:3g 1/ mHs)

A) / m B) 0 m C) 0/ mD) 2/ m !) F0 m

RESOLUCIN

X.......................31)

...............X32)


30/176

3&'

Fsica5gualando& gt Agt

!n 32)

10t X.....................3)

31) 3)

RPTA.: E

0. Pallar la rapide* con la (ue sede$e lan*ar una pelotitaverticalmente acia a$a6o para

(ue se desplace Q1// m duranteel cuarto segundo de su

movimiento. 3g I 1/ mHs)

A) 25 m/s B) 35 m/s

C) 45 m/s D) 65 m/s

E) 55 m/s

RESOLUCIN

.............31)

........................32)31) I 32)

RPTA.: D. "e lan*a un proyectil con una

rapide* U 0/ mHs,perpendicular al plano inclinadocomo se muestra en la +igura.Palle el tiempo de vuelo.3g 1/ mHs)

A) G,0 s

B) 1/,0 s

C) 12,0 s

D) F,0 s!) ,0 s

RESOLUCIN

"


31/176

10 m 30 m

10 m

H53'

Fsica

...................31)

..........................32)

32) en 31)

t12,0 s

RPTA.: C

F. !n la +igura se muestra latrayectoria para$lica de un

proyectil. Palle el 8ngulo

A) /O B) 2FO C) =0OD) 0O !) /O

RESOLUCIN

RPTA.: D

G. n proyectil sigue la trayectoriamostrada en la +igura; calcule laaltura P 3en m).

3g I1/ mHs)


32/176

Fsica

A) 0,0/ B) F,20 C) G,F0

D) 12,=/ !) 10,//

RESOLUCIN

RPTA.: C

J. "o$re el teco de un tren (uese mueve en lnea recta y avelocidad constante est8 parado unpasa6ero. !ste de6a caer una piedradesde lo alto de su mano. 9Cu8l esla trayectoria de la piedra para unapersona parada en tierra (ue est86usto +rente al pasa6ero cuando de6acaer la piedra:3g 1/ mHs)

A) Pori*ontal opuesta almovimiento del tren.

B) ertical acia a$a6o.C) Pori*ontal en la direccin del

movimiento del tren.D) Descri$e una curva acia a$a6o

opuesta al movimiento deltren.

) Descri$e una curva acia a$a6oy en la direccin del

movimiento del tren.

RESOLUCIN

RPTA.: E

=/. Desde la parte superior de laa*otea de un edi+icio de 0 m dealtura, se lan*a ori*ontalmenteuna pelotita y cae al suelo en unpunto situado a una distancia de1,0 m del $orde de la a*otea.Calcule Tg , donde es el 8ngulo(ue +orma la velocidad de la pelotitacon la ori*ontal en el instante en(ue esta llega al suelo. 3g 1/mHs)

A) 2/HF B) 2/HJ C) 2/H1JD) 1JH2/ !) 2/H

RESOLUCIN


33/176

Fsica

t 1 s

mHs

RPTA.: E


34/176

*

B)

%)+)

)

FsicaESTTICA

=1. 9Cu8l es la gr8+ica (ue me6orrepresenta el diagrama de cuerpoli$re de la $arra omog#nea ene(uili$rio, mostrada en la +igura:

RESOLUCINRPTA.: E


35/176

30P

m

Pola lso

A) 0,$B) 0,6%) 0,5+) 0,3) 0,2

.Fsica

=2. !n el sistema (ue se muestraen la +igura, el cuerpo de masam /,0


36/176

53

B

A.

A) 3/5B) 3/10%) 1/4+) 2/5) 1/2

= 0

Fsica


37/176= 0

A) 10 cmB) 20 cm%) 30 cm+) 40 cm) 50 cm

FsicaRESOLUCIND. C. L para cHu de los $lo(ues

Aplicando e(uili$rio de +uer*as34 /) se cumple (ue&

Nara 2T

Nara T Luego&

RPTA.: D

==. "i las es+eras id#nticas de masam 2F


38/176

A) 3&5 N

B) 600 N%) 300 N+) 450 N) 500 N

Fsica

RESOLUCIND.C.L. del ca$le

Nara (ue el ca$le permane*ca ene(uili$rio 34 /) se cumple (ue&

0 0% G% 1% 0

% 0mRPTA.: B

=. n 6oven de masa m /


39/176

53 3&

m

AB

A) 40 30B) 4$ 36%) 36 16+) 35 50) 60 30

Fsica

TCosTCos

T"enT"en //2T"en // ' T"en //'

Donde&

T 0//' RPTA.: E

=F. Calcule la magnitud de lastensiones 3en ') en las cuerdas Ay B respectivamente, si el $lo(uede masa m


40/1764u

3u

3

A) 26 F 45B) 52 F 6$%) $6 F 104+) 45 F 52) 6$ F $6

Fsica#todo del tri8ngulo

Nor ser un tri8ngulo nota$le

FO 0Ose cumple (ue& TA =


41/176

FsicaRESOLUCIN

1O caso& Cuando la ca6a trata desiderli*ar acia a$a6o 34 esmnima)

2O caso& cuando la ca6a trata desiderli*ar acia arri$a

RPTA.: D


42/176

F

m

30

A) 20B) 10%) 0+) &,5) 15

Fsica=J. ediante una +uer*a ori*ontal ,

se lleva acia arri$a un $lo(ue de

0/' con velocidad constanteso$re el plano inclinado (ue semuestra en la +igura. "i elcoe+iciente de ro*amiento cin#ticoentre el plano y el $lo(ue es /,0.Determine la magnitud de dica+uer*a 3g 1/ mHs2)

RESOLUCIN

"i el $lo(ue lleva velocidadconstante, se alla en e(uili$rio,luego&

-eempla*ando ' 3+*a. normal)&

4 2F0'RPTA.: E

0/. !n la +igura se muestra una $arrade masa m


43/176

1m

2m

40N

20N

10N

.

O

Fsica

D.C.L.de la $arra

= a so$re una partcula con+ormeella se mueve en la direccin %,

desde el origen asta .!ncuentre el tra$a6o e+ectuado

so$re la partcula por la +uer*a

A) / 7 B) J/ 7 C) 0/ 7

D) 0/ 7 !) 1// 7


70/176


71/176

Fsica

"i cte., se cumple&

4 21=/ 'Cl4ulo de 8: (8ote4*)

N 4 &

N 21=/ ' & mHsN =J2/ YattsN =,J2 til Np#rdidas

Luego&

RPTA.: D

1=. na es+era de 2// g demasa se lan*a verticalmente aciaarri$a con una rapide* de / mHs9Cu8l es la relacin entre su energacin#tica y su energa potencial luegode 2s de a$erse lan*ado: 3g 1/mHs2)

A) B) C)


72/176

&'(' = Posc


73/176

3&o

0

5 m

B

C

A

2 m

Fsicarespectivamente, al a$ersedespla*ado 0 m:

A) 1 /// 7 ; 0 mHsB) 2 /// 7 ; 0 mHsC) 1 /// 7 ; 20 mHsD) = /// 7 ; 0 mHs!) 2 /// 7 ; 1/ mHs

RESOLUCIN8o7 teo7em* del t7*@*jo - l*ee7g* 4Ht4*.

32//)30) 7 !V3+) 1/// 7

K*lle :

1/// + 0 mHs

RPTA.: A

1G. n $lo(ue de 0 n muestra la +igura. !l $lo(uese detiene despu#s de recorrer ma lo largo del plano, el cual est8inclinado /O respecto de la

ori*ontal. Calcule el coe+iciente de+riccin cin#tico. 3g 1/ mHs2)

A) /,20

B) /,=

C) /,0G

D) /,G

!) /,F0

RESOLUCIN

"e cumple&

Z


74/176

Fsica9Ku# rapide* tendr8 el carro alpasar por el punto B: La longitud deA a B es / m.3g 1/ mHs2)

A) J mHs B) 11 mHsC) 1 mHs D) 1 mHs!) / mHs

RESOLUCIN"e cumple&

Nor condicin&+


75/176

FsicaCANTIDAD DE MOVIMIENTO,IMPULSO DE UNA FUERZA Y

CHOQUES21. na $ala de masa 0 g

impacta ori*ontalmente en unata$la con una rapide* de 0// mHs.Nroducto de las irregularidades dela ta$la, la $ala se desva de laori*ontal un 8ngulo ?@,emergiendo con una rapide* de 1//mHs. "i el espesor de la ta$la es deG/ cm y la p#rdida de energa es de

0JJ,JF 7, 9cu8l es el 8ngulo dedesviacin producido:

A) =0O B) 0O C) /OD) FO !) /O

RESOLUCIN

"e de$e asumir (ue lata$la con la (ue impacta la $alapermanece en reposo.

Nor el principio deconservacin de la energa, se

esta$lece la siguiente ecuacin&

-esolviendo& /, m

RPTA. D

22. na es+era de masa 1// ges a$andonada desde una altura de2/ m respecto al piso. "i alimpactar contra el piso, #ste e6erceun impulso de '.s, 9con (u#rapide* 3en mHs) re$ota la es+era:

A) 0 B) C) 1/D) 12 !) 10

RESOLUCIN

Aplicando C. L. al movimiento de

la es+era, se calcula &

Adem8s&


76/176

FsicaRPTA. C

2. na pelota el8stica de masa

20/ g (ue se mueve a una rapide*de 2/ mHs, tal como se muestra enla +igura, impacta con una paredvertical y re$ota con una rapide* de1= mHs. Determine el impulso 3en'.s) y la +uer*a 3en ') (ue le da lapared a la pelota, si la interaccindur 1H1// s.

A) G,03) '.s; G 0// '

B) G,0 3)'.s; G0/ '

C) G,03) '.s; G 0// '

D) G,03) '.s; G0/ '

!) G0 3) '.s; G 0// '

RESOLUCIN

"e cumple&

'."

5G,0 '."

Adem8s&RPTA. D

2=. n niSo de masa /


77/176

m

m

FsicaRESOLUCIN

-eposo

"e cumple&

RPTA. B

20. n $lo(ue de masa 1/


78/176

6 m

Fsica

()RPTA. D

2F. Desde el e%tremo de unaplata+orma mvil de masa G/


79/176

Fsica

Nor conservacin &

R "e cumple& % 2m

RPTA. E

2G. na pelota de masa 10/ gimpacta so$re una super+icie

ori*ontal rugosa con una rapide*de =G mHs +ormando un 8ngulo de0O con la ori*ontal. "i la rapide*con la (ue re$ota es de 1= mHs y+orma un 8ngulo de 0O con lavertical. Determine la magnitud dela +uer*a media (ue reci$i la pelotadurante el impacto, si #ste dur/,/0 s.

A) 01 ' B) 1/2 'C) 10/ ' D) F0 '!) J '

RESOLUCIN

"e cumple&


80/176

AN> +# %8"?@ +>P@> +# %8"?@

10 m/s 15 m/s & m/s $m/s

Fsica

4 10/ ' RPTA. C

2J. Dos cuerpos de masas 1 F


81/176

FsicaRESOLUCIN

1 F


82/176

FsicaRESOLUCIN

!n el impacto con la pared secumple&

XXXXXXXXXXXX.X..31)

Adem8s&

XXXXXXX..XX.en31)

RPTA. C

1. De los gr8+icos acontinuacin se puede a+irmar (ue&

5. La velocidad relativa deale6amiento tiene unamagnitud de 10 mHs

55. La velocidad relativa deacercamiento tiene unamagnitud de 20 mHs.

555.!l coe+iciente de restitucin es/,/=

A) "lo 5 B) "lo 55

C) "lo 555 D) 5 y 555!) 55 y 555


83/176

=1/4

2

1

FsicaRESOLUCIN

Antes del co(ue

Despu#s del co(ue

RPTA. E

2. "e lan*a ori*ontalmente,tal como se muestra en la +igura,una masa 1 =


84/176

Fsica

d 0 m

RPTA. C

. De los enunciados, es +also(ue&

5.!l 8rea $a6o la gr8+ica ?+uer*a vstiempo@ representa la variacinde la cantidad de movimiento.

55. !n un co(ue pl8stico, loscuerpos no se de+ormanpermanentemente.

555.!l coe+iciente de restitucin iguala la unidad representa unco(ue de naturale*a inel8stico.

A) "lo 5 B) "lo 55C) "lo 555 D) 55 y 555!) 5 y 55

RESOLUCIN

5.

]rea impulso 3)55. Co(ue pl8stico de+ormacin

m8%ima 34)555. e 1co(ue el8stico 34)

RPTA. D

=. !n la +igura se muestra unaes+era de // g de masa (ue eslan*ada ori*ontalmente con unarapide* de =/ mHs so$re unacuSa de masa =// g, la cual seencontra$a inicialmente en reposo."i la cuSa se desli*a sin +riccin, yla es+era re$ota verticalmente,determine la altura m8%ima (uealcan*ara la es+era desde elimpacto.


85/176

Fsica

A) =/ m

B) / mC) 2/ m

D) 0/ m

E) 10 m

RESOLUCINm //g ; =// g

Antes

Despu#s

Anali*ando la cantidad demovimiento en

Adem8s, al no e%istir ro*amiento&

5nstantes despu#s del impacto&

La altura m8%ima alcan*ada es&

RPTA. C

0. arcar la alternativaincorrecta&

A) La energa mec8nica no seconserva siempre en todos losco(ues.

B) La cantidad de movimientoes una cantidad vectorial.

C) !l impulso es nulo si lacantidad de movimientopermanece constante.

D) "i el cuerpo reali*a un.C.., la cantidad de

movimiento es constante.!) "i la variacin de energacin#tica es nula, entonces elcoe+iciente de restitucin esigual a la unidad.

RESOLUCIN cteco(ue el8stico

a) 8%. p#rdidaco(ue pl8stico

3)


86/176

45'

Fsica

$) XXXXXXXXXXXX. 3)

c)XXXXXX 3)d)

.C.. 3rapide* constante)

XXXXXXXXXXXX. 34)

e)3el8stico) XXXXXXXX. 3)

RPTA. D

. !n el sistema (ue semuestra en la +igura, el 8ngulo ?@(ue +orma la rapide* con el piso almomento del impacto es FO. "i alre$otar, la rapide* +orma un 8ngulode =0O, determine el coe+iciente dero*amiento, sa$iendo (ue elcoe+iciente de restitucin es igual a0HJ.

A) /,20B) /,G/C) /,0/D) /,/!) /,/

RESOLUCIN

"e cumple (ue&

-esolviendo& Z /,0

RPTA. C

F. na pelota es lan*adaori*ontalmente contra un planoinclinado, el cual +orma un 8ngulo?@ con la ori*ontal. "i elcoe+iciente de ro*amiento de lapared es de 1H, y el coe+iciente derestitucin e(uivale a 12H1,determinar el valor del 8ngulo ?@.

A) 0OB) =0OC) /OD) /O

!) FO

RESOLUCIN


87/176

5 )g2 )g

10 m/s3 m/s

Fsica

"e cumple&

Desarrollando&

J tg 1 = tg Q

%

RPTA. E

G. n cuerpo de masa m1 2


88/176

Fsica"e cumple& p /

Del sistema se comprue$a&

y

!nerga cin#tica en la m8%ima

de+ormacin

5gualando condiciones de energa&

RPTA. D

J. na partcula Ade masa mAse encuentra su6eta por medio deun resorte comprimido a la partculaB de masa 2.mA, si la energaalmacenada en el resorte es de / 79(u# energa cin#tica ad(uirir8 cadapartcula luego de li$erarlas:

A) 2/ 7 y G 7 B) 2G 7 y =/ 7C) 2/ 7 y =/ 7 D) 1G 7 y =/ 7!) 2/ 7 y 0/ 7

RESOLUCIN

"e cumple&

XXXXXXXXXXXXX..31)


89/176

FsicaAdem8s&

RPTA. C

=/. "e roca una pared conagua empleando una manguera, lavelocidad del corro de agua es de0 mHs, su caudal es de // cm^Hs,si la densidad del agua es de1 gHcm^ y se supone (ue el aguano re$ota acia atr8s, 9cu8l es la+uer*a promedio (ue el corro de

agua e6erce so$re la pared:

A) 1,G ' B) 1,2 ' C) 1,0 'D) 2,0 ' e) /,0 '

RESOLUCIN

Determinemos la cantidad demasa en +uncin de ?t@&

Considerando ?1s@&

Adem8s&

4 , 1,0 '

RPTA. C

M. A. S.PNDULO SIMPLE

ONDAS MECNICASGRAVITACIN UNIVERSAL

1. La ecuacin del movimiento de unoscilador armnico tiene la +orma

. Luego, su


90/176

Fsicaposicin inicial y cuando t /,0 s3en m) respectivamente son&

A) B) ; 2

C) ; 3 D) - ;

E) - ,

RESOLUCIN"cuaci#n del $ovi$iento%

a) &osici#n inicialEn t = 0s

') &osici#n cuando t 0* s

RPTA.: A

2. La !"#$%&a& &! 'na (at*$'"a '!

!a"%,a 'n .A.. !st &a&a (#

D!t!m%n! "a am("%t'& !n m) "a

!$'!n$%a &! #s$%"a$%n !n ,).

A) 18 y B) 18 y 3/(2)

C) 6 y 2/3 D) 6 y 3/(2)

E) 9 y

RESOLUCIN# $#n&%$%n &!" (#"!ma

9!$#&a '!

C#m(aan "as !$'a$%#n!s &!t!n!m#s

! sa!

= 2

RPTA.: D

3. La !$'a$%n &! "a a$!"!a$%n &! 'n

.A.. !st &a&a (#

D!t!m%n! "a am("%t'& &! #s$%"a$%n.

A) 18 m B) 6 mC) : m

D) 2 mE) 1 m


91/176

FsicaRESOLUCIN# $#n&%$%n

9!$#&a '!

C#m(aan amas !$'a$%#n!st!n!m#s

A = 2mRPTA.: D

4. !n un .A.". puede o$servarse (uecuando la partcula est8 a 1 cm dela posicin de e(uili$rio su rapide*es = cmHs, y cuando se encuentra a

cm del punto de e(uili$rio surapide* es cmHs. Palle su+recuencia cclica en radHs.

A) 1 B) C)

D) E)

RESOLUCIN9!$#&a '! !n !" .A..;t)=


92/176

m

m

)

))

m

) * ) = 2)

)

m

t(s)

4

-4

0 0,61,2

1,$ 3

t(s)

4

-4

0 0,61,2

1,$ 32,4

Fsica

constante de rigide* k. Palle elperodo del .A.".

A)

B)

C)

D)

!)

RESOLUCINEn 'na as#$%a$%n &! !s#t!s s!$'m("! '!

............................1)

En 1)RPTA.: E

7. La gr8+ica representa el.A.". de una partcula. Palle

la ecuacin de la posicin en+uncin del tiempo para estemovimiento.

A)

B)

C)

D)

!)

RESOLUCIN


93/176

Fsica

D!" %$#

%) = 2?4 s

%%) A = 4 mL'!#

.........1)aa

t = 0 s ! %$a)Ent#n$!s

4 = 4s!n

s!n = 1 =

En 1)

RPTA.: C

8. n&%$a s% !s !&a&!# ;) # a"s# F)?s!Gn $#!s(#n&a? !s(!$t# a" (!*#

&! 'n (n&'"# s%m("!

. Es &%!$tam!nt! (#(#$%#na" a "a a*,

$'a&a&a &! s' "#n%t'&.

. Es n!sam!nt! (#(#$%#na" a "a a*,

$'a&a&a &! "a man%t'& &! "a

a$!"!a$%n &! "a a!&a& !!$t%a.

. Es &!(!n&%!nt! &! "a masa &!" (n&'"#.

;. Es &!(!n&%!nt! &! "a am("%t'&.

A) ;F;F B) ;;FF C) FF;;

D) ;F;; E) F;;F


94/176

FsicaRESOLUCIN

n&'"# s%m("!

(aa H (!'!I#

. ..........................;)

. .........................;). = m) ......................F)

J# &!(!n&! &! "a masa &!" (n&'"#

;. = A) ........................F)J# &!(!n&! &! "a am("%t'&.

RPTA.: B

:. >n (n&'"# #s$%"a !n 'n ("an# !t%$a"

$#n (!*# &! 2 s!'ns. A"

a'm!nta "a "#n%t'& &! "a $'!&a !n

25 $m? !" n'!# (!*# !s 3

s!'ns. KC'" !s "a "#n%t'& %n%$%a"

&! "a $'!&a

A) 20 $m B) 18 $mC) 17 $m D) 15 $m

E) 11 $m

RESOLUCIN

0= 2 s 0=

= 3 s =

&at# L= L#+ 25 $m

L#= 20 $m

RPTA.: A

10. n p#ndulo simple de longitud ,20m, (ue oscila en un plano vertical,se encuentra suspendido del teco

de un carro. "i el carro aceleraori*ontalmente con

. Determine elperodo de oscilacin.3g 1/ msQ2)

A) 'o e%iste B)

C) s D) s

!)

RESOLUCIN


95/176

Fsica

RPTA.: B

11. n p#ndulo de longitud Ltiene unperodo de oscilacin Tcuando seencuentra dentro de un ascensoren reposo. "i el ascensor su$e con

una aceleracin constante , superodo cam$ia. 9Cu8l de$era serla nueva longitud del p#ndulo si(ueremos (ue su perodo deoscilacin siga siendo T:

A) B)

C) D)!) L

RESOLUCIN

A) En !(#s# As$!ns#) #=B) C'an s'! a$!"!a

C#n&%$%n

(!*# n# a*a = #=


96/176

Fsica

RPTA.: A

12. Dos p#ndulos iguales son colocadosuno en la Tierra, y el otro en unplaneta donde la magnitud de laaceleracin de la gravedad es J

veces el valor de la misma en laTierra. Determine la relacin entrelos perodos de am$os p#ndulos.

A) 1H2 B) 1H= C)2

D) !) J

RESOLUCINEn "a t%!a

En !" ("an!ta

(#'! = :D%%&%!n

RPTA.: D

1. La ecuacin de una onda

transversal via6era est8 dada por

sen 3=t /,/2%) , donde % e

y est8n en cm y t en segundos.Determine la rapide* y direccin depropagacin de la onda.

A) 2mHs B) 2mHs C) mHs D) mHs !) 0mHs

RESOLUCIN!nt% &! (#(aa$%n )

= 6s!n 4t + 0?02x) $m

C#m(aan $#n

a)

RPTA.: A

1=. !n una cuerda +i6a en am$ose%tremos se aplica una tensin de

' y las ondas transversales (uese producen via6an con una rapide*de 2/ mHs. 9Ku# tensin sere(uiere para producir ondastransversales (ue se propaguen conuna rapide* de / mHs en la mismacuerda:

A) G1 ' B) 1G ' C) 1 'D) ' !) F2 '

RESOLUCIN


97/176

60 cm

m

40 cm

Fsicaaa 'na $'!&a %Ma !n am#s

!xt!m#s? t!n!m#s

%) ..............................1)

%%) 30 = ..............................2)

2) 1)

1= 81 JRPTA.: A

15. >n "#'! &! 10 @ !st s's(!n&%(# 'na $'!&a &! masa 40 ? !n "a$'a" s! (#&'$!n #n&as !sta$%#na%as?ta" $#m# s! m'!sta !n "a %'a. a""a"a !$'!n$%a &! #s$%"a$%n &! "as #n&as!n ,). = 10 m/s)

A) 6?25 B) 125

C) 25 D) 20?5E) 25?5

RESOLUCIN =

N

N

; = 50 m/s

N ; =

D! "a %'a = 40 $m

L'!#

= 125 ,RPTA.: B

16. >na $'!&a &! 4 m &! "#n%t'& 8

&! masa? !st s#m!t%&a a 'na t!ns%n

&! 20 J. D!t!m%n! "a !$'!n$%a &! "a

#n&a !sta$%#na%a '! s! #ma !n "a

$'!&a? s% sta %a !n s' m#

'n&am!nta".

A) 12?5 , B) 25 ,

C) 50 , D) 15?5 ,

E) 35?5 ,

RESOLUCIN

aa #n&a !sta$%#na%a

# 'n&am!nta"

= 12?5 ,RPTA.: A

1F. n p#ndulo simple en la Tierra tiene

un perodo de . Determine sunuevo perodo al ser llevado a unplaneta cuya densidad promedio esel do$le de la densidad promedioterrestre, y cuyo radio es la cuartaparte del radio terrestre.

A) /,0 s B) 1 s C) 2 sD) = s !) G s

RESOLUCINaa !" ("an!ta


98/176

A

B

Fsica

..............................1)

A&!ms

En 1)

En "a t%!a

En !" ("an!ta

9!!m("a,an

= . s

= 2 s

RPTA.: C

1G. "uponga (ue la trayectoria elpticamostrada en la +igura representa la

r$ita de la Tierra alrededor del "ol."i el trayecto de A a B dura 2,=meses, 9(u# parte del 8rea total,limitada por la elipse, es el 8reasom$reada:

A) B) 1/3 C) 2/3

D) 1/5 E) 1/4

RESOLUCIN# "a 2&a L! &! O!("!

RPTA.: D

1J. n planeta tiene dos sat#lites (uegiran conc#ntricamente entrayectorias circulares. no de ellostiene periodo de 2F das, el otroemplea das en $arrer el F0W del

8rea total de su crculo. Determinela relacin de sus radios.

A) 1H2 B) C) =D) FH !) JH=

RESOLUCINaa !" sat"%t! H1 = 1= 27 &*as

aa !" sat"%t! H2 =

Tierra

Sol


99/176

Fsica

# "a 3a L! &! O!("!

RPTA.: E

2/. Palle el mdulo de la +uer*a deatraccin gravitacional entre dos

es+eras uni+ormes de radios -1y -2,y densidades 1y 2, cuando est8nen contacto 3`& Constante de`ravitacin niversal).

A)

B)

C)

D)

!)

RESOLUCIN

C#m# !stn !n $#nta$t# & = 91+ 92

En )

RPTA.: E

....)


100/176

20 cm

Ac+-+

Agua40 cm

40cm

+.cu./

Fsica$IDROSTTICA

1. n ladrillo de plomo de dimensiones0 cm, 1/ cm y 2/ cm, descansa enun piso ori*ontal so$re su cara m8spe(ueSa, 9Cu8l es la magnitud de lapresin (ue e6erce el ladrillo so$re elpiso:3N$ 2,F gHcm; g 1/ mHs2)

A) 1,0


101/176

A C

B

25cm

5cm

15cm

Fsica

P 20 mRPTA.: C

=. "e tiene un tu$o en parcialmentelleno con un l(uido de densidadrelativa . Nor una de sus ramas seaSade aceite de densidad relativa /,Gasta una altura de 12 cm. Cuando elsistema se e(uili$ra la inter+aseaireHaceite est8 a cm so$re lainter+ase l(uidoHaire. Palle .

A) /,= B) /,G C) 1,D) =,G !) J,

RESOLUCIN

=RPTA.: C

0. !n la +igura se muestra un ascensor(ue su$e con una aceleracin de

magnitud 2 mHs2. Dentro del ascensoray un recipiente (ue contiene aguaasta una altura / cm.

Determine la presin idrost8tica enel +ondo del recipiente. 3g 1/ mHs)

A) =0/ Na

B) J// Na

C) 1G// Na

D) // Na

!) F2// Na

RESOLUCIN

RPTA.: D

. !l tu$o en +orma de ?@ mostrado en la+igura, contiene tres l(uidos nomisci$les A, B y C. "i las densidades deA y C son 0// y //


102/176

Fsica!) 2=//


103/176

aor 7 A.ua

26cm

Hg

A2

N

F

A1

Agua

Fsica

olumen olumende de(ue $a6a (ue su$e

% ,2 cmRPTA.: B

G. !l $armetro (ue se muestra enla +igura contiene mercurio3 1, gHcm) asta una altura de2 cm 3Natm F cm de Pg). Calcule lapresin 3en


104/176

B

A

Fsica

4 41 424 41

1.

2. Tomando momento en ?'@

% m

J I % mA m de ?@

RPTA.: C

1/. n cuerpo de masa G


105/176

#Cu7o

Fsica

;es+

RPTA.: B

12. La +igura muestra un cu$o +lotante delcual so$resale las 32H0) partes de suvolumen. !ncuentre la relacin D"HDL.3D" densidad del slido,DL densidad del l(uido)

A) 0H2

B) 2H0

C) 0H

D) H0

!) 2H

RESOLUCIN

\ !

RPTA.: D


106/176

Fsica1. 9Ku# porcenta6e de un cu$o de

madera +lotar8 en un recipiente (uecontiene aceite, sa$iendo (ue la

densidad de la madera es de/, gHcmy la densidad del aceite/,G gHcm.

A) 1/W B) 20W C) 0/WD) F0W !) G/W

RESOLUCIN

! mg

/,G 3aQ%)/, a/,2 a /,G %

a 4lota 3por encima) 20W

RPTA.: B

1=. Dos $lo(ues de 2/ ' y G/ ' de peso e

igual volumen, +lotan tal como se

muestra en la +igura. Determine lade+ormacin del resorte.3V1/ 'Hcm)

A) cm

B) ,0 cm

C) 1 cm

D) F cm

!) 0 cm


107/176

FsicaRESOLUCIN

1O

XXXXXXXXXXXX.X..31)

R

2O

2/ 1 /// % 0 % 1/

RPTA.: A

10. n cilindro de radio ?-@ y longitud ?L@es colocado longitudinalmente so$reun l(uido de densidad ?@. "e o$serva(ue el cilindro (ueda sumergido astauna altura -H2, en e(uili$rio.Determina la masa del cilindro.

A) L-2 B) L-2

C) L-2

D) L-2

!) L-2

RESOLUCIN

!(uili$rio mg !; m ::

XXXXX.XXXX..

R ;


108/176

Fsica

!n &

RPTA.: A

1. "o$re un cu$o de madera (ue seencuentra +lotando en agua secoloca un $lo(ue de 2 ' de peso. Alretirar lentamente el $lo(ue, el cu$oasciende 2 cm, asta lograrnuevamente el e(uili$rio. Calcule laarista del cu$o 3en cm)

A) =/ B) / C) 1/D) G/ !) /

RESOLUCIN5nicialmente

a ::

! mg

XXX.X..31)

4inalmente

! mg 2

XX32)

32)Q31)&

RPTA.: C

1F. 9Ku# tiempo emplear8 un cuerpo demasa G


109/176

Fsica

1M

Luego&

RPTA.: D

1G. !l cu$o mostrado en la +igura tiene=/ cm de arista y est8 +lotando enagua 3 1///


110/176

Fsica

!l empu6e vara linealmente con lapro+undidad

RPTA.: E

1J. Determine la rapide* angular con la(ue de$e girar el e6e de rotacin3AB),mostrado en la +igura, de tal+orma (ue la cuerda (ue sostiene a laes+era +orme un 8ngulo de 1Orespecto de la vertical cuerpoFl(uido;a m, L20 m, g1/ mHs2.

A) 1 radHsB) /,G radHs

C) /,0 radHs

D) /,= radHs

!) /,1 radHs

RESOLUCIN

::

i) X...31)

ii)

XXX..X.XX32)


111/176

Fsica

RPTA.: C

2/. Determine la magnitud de la +uer*ael8stica del resorte, si la es+era de1


112/176

Fsica

RPTA.: E

TEMPERATURA DILATACIN !CALORIMETR#A

G1. Determine la temperatura a la cualla lectura de un termmetro4areneit, es e%actamente el do$le(ue la o$tenida con un termmetroCelsius.

i. // O4 B)2/ O4

C) 2/ OC D) =// OC!) 1/ O4

SOLUCIN8o7 d*to.

Adem8s sa$emos (ue&

"ustituyendo

Nor la condicin de partida&

RPTA.: B

G2. n termmetro de mercurio tieneuna escala (ue marca / OE cuandola temperatura es de Q1/ OC ymarca 22/ OE para 1// OC.9Cu8ntos grados E corresponden ala temperatura promedio del cuerpoumano de F OC:

A) J=O B) 1//O C) 11=OD) 12/O !) 120O

SOLUCIN

Comparando la escala % con laescala Celsius.


113/176

('%) #"B

#"A 30'

A

B

60'

# (cm)

0

('%) #"B

#"A 30'

A

B

60'

# (cm)

0

Fsica

RPTA.: A

G. na varilla de vidrio y otra de acerotienen la misma longitud a / OC, ya 1// OC sus longitudes sedi+erencian en /,2 mm. Determinela longitud de cada varilla a / OC.3Los coe+icientes de dilatacin linealpara am$os materiales son&

acero=1/Q OCQ1,vidrio01/Q OCQ1)

A) 1 m B) 2 m C) mD) = m !) 0 m

SOLUCIN

Como&

!ntonces&

Nor dato&

m

m

RPTA.: B

G=. "e tienen dos varillas ?A@ y ?B@cuyos coe+icientes de dilatacinlineal son A 1,21/QOCQ1y B 1,G1/Q OCQ1. La longitud en+uncin de la temperatura paraam$as varillas, se muestra en la+igura. Determine la relacin de laslongitudes iniciales ?LUAH LUB@.

A) 1H= B) 1H C) 1H2D) !) =

SOLUCIN

De la +igura&

Nero&

!ntonces&

Dividiendo&


114/176

20 40 60 $0 100

1

2

('%)

B

Fsica

RPTA.: C

G0. !n la +igura se muestra la variacinrelativa de la longitud de dos $arrasde materiales A y B en +uncin de lavariacin de sus temperaturas Tcon respecto a la temperaturaam$iente. "i las dos $arras tienen lamisma longitud inicial L/ a latemperatura am$iente, 9para (u#

incremento de temperatura ladi+erencia de sus longitudes ser8 de/,/F W de la longitud inicial L/:

A) 0/OC B) /OC C) F/OCD) G/OC !) J/OC

SOLUCIN

Nor dato&

XX........31)De la +igura&

X..32)

XX3)Dividiendo 32) y 3)

De 31)&

XX...3=)

Adem8s de la +igura&

,-eempla*ando en 3=)&

RPTA.: C

G. La $ase de una planca el#ctrica esuna placa de aluminio (ue tiene un8rea de 2// cm a la temperaturade 2/ OC. Calcule el aumento del8rea de dica $ase 3en cm) cuandola planca est8 +uncionando a 1F/OC.3aluminio 2, 1/Q0 OCQ1)

A) /,2 B) /,= C) 1,10D) 1,G !) 2,12

SOLUCIN"a$emos (ue&

RPTA.: D

GF. "e desea insertar un anillo de 2cm de radio interno en un tu$o de2,1 cm de radio e%terno. !l anilloinicialmente est8 a 10 OC. 9Pasta(ue temperatura se de$er8 calentarel anillo para lograr el o$6etivo: !lcoe+iciente de dilatacin lineal delanillo es 1/QOCQ1.

A) =0 OC B) 0/ OCC) 00 OC D) / OC !)0 OC


115/176

FsicaSOLUCIN

Nor datotenemos&

Tra$a6ando con los radios&r roT

rr roT/,1 2 . 1/3T+10OC)T+ 0OC

RPTA.: E

GG. na placa met8lica de 1// g ycoe+iciente de dilatacin lineal 1/Q=

OCQ1 reci$e =// caloras de energacalor+ica incrementando su 8rea en1W. Palle el calor espec+ico 3encalHgOC) de la placa.

A) /,/= B) /,/G C) /,/1D) /,/2 !) /,/

SOLUCIN

"a$emos (ue&

Adem8s&Calculando el calor especi+ico.

RPTA.: B

GJ. n recipiente de vidrio de capacidad2 /// cm^ est8 lleno de mercurio."i la temperatura se incrementa en1//OC, el recipiente alcan*a un

volumen de 2/1/ cm^. Calcule elvolumen de mercurio (ue sederrama. 3Coe+iciente de dilatacinvolum#trica del mercurio es Pg 1,G1/Q=OCQ1)

A) 1/ cm^ B) 12 cm^C) 10 cm^ D) 2 cm^ !)2G cm^

SOLUCIN

Calculamos el volumen +inal delmercurio&

Adem8s sa$emos (ue el recipientealcan*a un volumen de&

!ntonces el volumen de mercurioderramado ser8&


116/176

Fsica

RPTA.: D

J/. n motorcito desarrolla unapotencia 1


117/176

-10

40

120

100200320? (Dcal)

('%)

Fsica

Kganado ielo Kperdido agua

RPTA.: D

J. n estudiante me*cla dos

cantidades de un mismo l(uido (ueest8n a di+erentes temperaturas. Lamasa y la temperatura del l(uidom8s caliente son tres veces la masay la temperatura del l(uido m8s+ro, respectivamente. Latemperatura inicial del l(uido +ro es20 OC, entonces la temperatura dee(uili$rio de la me*cla es&

A) 2,0OC B) =2,0OC

C) 0,0OC D) 2,0OC!) 0,/OC

SOLUCINNor dato&

m m

Kganado Kperdido

RPTA.: D

J=. !l comportamiento de La

temperatura de un cuerpo de masa/,0


118/176

FsicaSOLUCIN

De la +igura&

Nara el estado slido&

Nara el estado l(uido&

RPTA.: B

J0. Determine la cantidad de calor (uese le de$e suministrar a 2/ g deielo a Q2/ OC para llevarlo astavapor a 12/ OC.

A) 1= =// cal

B) 1= G// cal C) 10 /// cal

D) 10 2// cal

!) 10 J// cal


119/176

FsicaSOLUCIN

Calor suministrado ser8&

Donde&

RPTA.: B

J. !n un calormetro cuyo e(uivalenteen agua es 2/ g se tiene =/ g deagua a 2/ OC. "i se introduce en elagua un cuerpo de G/ g a 0/ OC, latemperatura +inal de e(uili$rio es de=/OC. Palle el calor espec+ico delcuerpo 3en calHgOC).

A) /,0 B) 1,/ C) 1,0 D) 2,/ !) 2,0

SOLUCIN

Kganado Kperdido

RPTA.: C

JF. n recipiente t#rmicamente aisladocontiene 2// g de agua a unatemperatura de 20 OC. "i se aSade2/ g de ielo a una temperatura deQ0 OC. Determine la temperatura dee(uili$rio 3en OC) de la me*cla.

A) ,2 B) G,2 C) J, D) 10,2 !) 1,=

SOLUCIN

RPTA.: D

JG. n calentador el#ctrico de 0/ \ seemplea para acer ervir 0//g deagua. "i inicialmente la temperaturadel agua es 1G OC, 9cu8nto tiempo3en minutos) se emplea en ervir elagua:

31cal =,27)

A) ,2 B) G,2 C) G,= D) G, !) J,2


120/176

3&'

0=2m/s

= 0*5

FsicaSOLUCINCalculando la cantidad de calor paraacer ervir el agua&

=1/// cal

Adem8s sa$emos (ue&

RPTA.: B

JJ. n proyectil penetra en una paredcon rapide* de 2// mHs. " el 2/Wde su energa cin#tica se trans+ormaen energa calor+ica, alle elaumento de temperatura (uee%perimenta el proyectil de calor

espec+ico =// 7H


121/176

0 10 20 30 40 50 60 &0 $0

4,6

4,$

5,0

5,2

5,4

5,6

5,$

6,0

(ltros)

('%)

Fsica- G,1 7Hmol V ; 1 atm 1/0

Na ; 1 cal =,2 7

1. n tan(ue cilndrico de acero, lleno deelio, tiene un pistn (ue puedemoverse li$remente. Cuando se alterala temperatura del gas el volumenvara, manteniendo la presin a 1 atm,se tomaron lecturas de varios valoresdel volumen del gas para di+erentestemperaturas, los resultados semuestran en la gr8+ica, a partir deestos datos e%perimentales, estime eln>mero de moles de elio en el

cilindro.A) /,1

B) /,2C) /,

D) /,=!)

/,0

RESOLUCINDel gr8+ico, pendiente de la recta&

N m - T

m /,2 molRPTA.: B

2. "e calienta un gas monoatmico demodo (ue se dilata a presinconstante. 9Ku# porcenta6e del calorsuministrado al gas pasa a incrementarsu energa interna:

A) 1/ WB) 2/ W

C) / WD) =/ W

!) / W

RESOLUCIN

RPTA.: E

. "e tiene = moles de gas eliocontenidos en un cilindro de aceroino%ida$le a una temperatura de 2F OC,el sistema se calienta a volumenconstante asta una temperatura de22F OC. 9Ku# cantidad de calor atrans+erido al gas para incrementar su

temperatura: 3 C 12,0 7Hmol )A) 0 // 7 B) 0 ///7 C) F 0// 7D) J 0// 7 !) 1/ ///7

RESOLUCIN

K 1/ /// 7RPTA.: E


122/176

Fsica

=. Calcular el tra$a6o reali*ado por 1moles de un gas ideal (ue se mantiene

a 2F,/ OC durante una e%pansin de,/ litros a 12,/ litros. 3Ln 2 /,F)

A) 1 == 7B) 1 F=0 7 C) 2 F// 7

D) =J/ 7!) 0 20 7

RESOLUCIN

\ =J/ 7RPTA.: D

0. n gas monoatmico ideal con volumeninicial de 2 m3y una presin de 0// Nase e%pande iso$8ricamente y alcan*aun volumen de = m3 y unatemperatura de 12/ V. Luego se en+raa volumen constante asta (ue sutemperatura es de / V. 4inalmente see%pande a presin constante asta unvolumen de G m3. Calcule el calor totalreali*ado por el gas en este proceso.

A) 1 /// 7B) 1 0// 7 C) 2

/// 7D) 2 0// 7

!) 0 /// 7

RESOLUCIN

5so$8rico

5scoro

5so$8rico

RPTA.: E

. n recipiente provisto de un #m$ololiso, contiene un gas ideal (ue ocupaun volumen igual a 0 % 1/3m, a unapresin de 1//


123/176

Fsicacuando se e%pande iso$8ricamente de2F OC asta GF OC:

A) 1 7B) 1/ 7

C) 0/ 7D) 1// 7

!) 1 /// 7

RESOLUCIN

Nroceso 5so$8rico

\ 1// 7RPTA.: D

F. !n un motor diesel, el aire contenidodentro del cilindro de G1/ cm3 seencuentra a 2F OC, se comprime asta

un volumen +inal de =/ cm3

. !l sistemaes adia$8tico y reversi$le, el aire secomporta como un gas ideal. Palle latemperatura +inal del aire.3 1,0 )

A) 1 F// OC B) 1/FF OC C) 1 0// OCD) 1 00/ OC !) 1G// OC

RESOLUCIN

RPTA.: B

G. "e tiene nitrgeno en un cilindro deacero y se le proporciona 0/ 7 decalor, el nitrgeno se e%pandeiso$8ricamente. Palle el tra$a6oreali*ado por el gas.

A) 1// 7B) 1=/ 7

C) 1/ CD) 1G/ 7

!) 2// 7

RESOLUCIN`as Diatmico

RPTA.: C

J. !n un reactor adia$8tico, se tieneun gramo de agua, (ue ocupa unvolumen de 1 cm3a presin de 1 atm.Cuando esta cantidad de agua ierve,se convierte en 1 F1 cm3de vapor.Calcule el cam$io en la energa internade este proceso.3 L 2, % 1/7H


124/176

FsicaRESOLUCINCalor necesario para vapori*ar

RPTA.: C

1/. !n un recipiente cilndrico se tiene2


125/176

Fsica

RESOLUCIN

RPTA.: B

12. na m8(uina t#rmica ideal opera

entre dos +uentes de calor, cuyastemperaturas son respectivamente 12FOC y 2F OC. La e+iciencia de la m8(uinapodra ser&

A) 2WB)

1/WC) =2W

D) 0/W!)

FGW

RESOLUCIN

3Terica)

RPTA.: B

1. n congelador conserva losalimentos a 12 OC en una a$itacin(ue est8 a 2/ OC. Calcule el mnimotra$a6o para e%traer 0/ caloras delcongelador.

A) 10 7B) 2/ 7

C) 22 7D) 2,F 7 !)20,F 7

RESOLUCIN

20,F 7


126/176

P (atm) E((atm)

()

%

AB

Fsica

RPTA.: E

1=. !n la +igura se muestra unrecipiente y un resorte de rigide* 0/'Hm (ue est8 sin de+ormar, unido a unpistn de 1


127/176

FsicaRESOLUCIN

Nroceso ; 5so$8rico


128/176

Fsica!n la isoterma y en 35s$.)

5scoro

.

5sot#rmico

RPTA.: E

1F . na m8(uina de vapor tieneuna caldera (ue opera a 22F OC. !lcalor suministrado trans+orma el aguaen vapor, el cual mueve el #m$olo delos pistones. La temperatura de

escape es de 0F OC. 9Cu8l es lae+iciencia t#rmica m8%ima de estam8(uina de vapor:

A) 2/ WB) 20 W

C) = WD) W

!) F0 W

RESOLUCIN

RPTA.: B


129/176

Fsica1G n re+rigerador ideal o $om$a de calor

ideal es e(uivalente a una m8(uina deCarnot (ue +unciona a la inversa. !s

decir, se a$sor$e calor K; de undepsito +ro y se li$era calor KCaciael depsito caliente. n re+rigeradortiene un coe+iciente de rendimientoigual a 0. "i en cada ciclo elre+rigerador a$sor$e 12/ 7 de energat#rmica de un depsito +ro, encuentreel tra$a6o eco en cada ciclo y laenerga t#rmica li$erada acia eldepsito caliente.

A) 2= 7 ; 1== 7B) 2= 7 ;

J 7C) 2 7 ; 1== 7

D) =2 7 ;JG 7!) 2= 7 ; 1= 7

RESOLUCIN

3Y; ) 2= 7; J7RPTA.: B

1J. Dos moles de argn contenidos enun cilindro provisto de un pistn, see%panden adia$8ticamente desde unatemperatura de 12F OC asta unatemperatura de 2F OC. Palle el tra$a6oreali*ado en este proceso.3 0H )

A) 2 =J 7B) 2 G 7 C) 2

1G/ 7D) 2 J= 7!) 2 J/ 7

RESOLUCIN

RPTA.: A

2/. "e coloca litros de agua a 1/ OCen $ande6as para o$tener cu$itos deielo y se colocan en el congelador.9Ku# tiempo es necesario para o$tenerlos cu$itos de ielo: !l re+rigerador

tiene un coe+iciente de e+iciencia de 0,0y una potencia de 00/ \, se estima(ue slo el 1/W de la potencia seemplea para +a$ricar los cu$itos deielo.

Calor espec+ico delagua&

=,1G


130/176

12

4cm

3&"

(2) 0,3m

(1)

FsicaELECTROSTTICA

1/1. Despu#s de +rotar su+icientementedos cuerpos inicialmente neutrosen un am$iente seco ocurre (ue5) Am$os cuerpos (uedan cargados

el#ctricamente,55) no de los cuerpos (ueda con

e%ceso de carga negativa,555) Am$os cuerpos (uedan

electri*ados con cargas iguales.

A) B) 4 C) 4

D) 44!) 44RESOLUCINRPTA.: B

1/2. Cuatro es+eras id#nticas con cargas(1 1/ ZC, (2 Q10 ZC, ( 1FZC y (= 2/ ZC, se ponensimult8neamente en contacto +sico.5nmediatamente despu#s delcontacto la carga de cada es+eraser8.

A) G ZC B) QG ZCC) = ZC D) I = ZC!) Q2 ZC

RESOLUCINNor el principio de conservacin dela carga.

Kinicial K+inal

1/ZC310ZC)1FZC2/ZC =( 2ZC =(

( GZCRPTA.: A

1/. Dos cuerpos cargados con (1 1ZC y (2 Q1ZC, tal como semuestra en la +igura se encuentranen e(uili$rio. Determine la masadel cuerpo 2

3g 1/ mH s2, V J%1/J'm2HC2)

A) F0 g B) /,F0


131/176

45o

F(N)

(%)(%)

2 ? o

aa

?1 ?2

3 m

Fsica

RESOLUCIN

Nara 31)T1 4e 1/ T2

Nara 32)T2 1/ 4e

=/ '

T1 2/ 'T2 0/ '

RPTA.: A

1/0. "e tienen dos cargas K y (separadas en el vaco por m. Amedida (ue la magnitud de ( seincrementa, la magnitud de la+uer*a el#ctrica de interaccinvara de acuerdo a la siguientegr8+ica. allar la magnitud de la

carga K 3en C).

RESOLUCINDe la gr8+ica&

tg =0O

K 1/JCRPTA.: E

1/. !n la +igura mostrada, Pallar lamagnitud de la +uer*a resultanteso$re la partcula de carga (o.3( o KH2 ()

RESOLUCIN

4- 41 424- 0VK H Ga

RPTA.: E

1/F. !n la +igura se muestran dospartculas electri*adas. "i K1 =K2.9A (u# distancia respecto a K1se de$e colocar una carga ( tal (uela +uer*a resultante en esta seanula:

A) 2 m B) 1 mC) H0 m

D) 2H m !) 0H2 m

RESOLUCIN

A) G,G0%1/Q1J

B) 1/Q12C) 1/Q1/D) ,1=%1/Q12

!) 1/QJ

A) VK2Ha2 B) 2VK2Ha2

C) VK2H=a2 D) =VK2Ha2!) 0VK2HGa2


132/176

P

30o

?

1m 2m

P?1 ?2G

Fsica

41 42

% 2%% % 2m

RPTA.: A1/G. !n la +igura mostrada, determinar la

magnitud de la carga K para (ue

la intensidad del campo el#ctrico enel punto N sea ori*ontal 3 ( ZC).

A) =,0 ZC B) Q=,0 ZC

C) J ZC D) QJ ZC

!) 1G ZCRESOLUCIN

Nara (ue sea ori*ontal&!K !( sen/O

K =,0ZC"u magnitud&

=,0 CRPTA.: A

1/J. Calcular la magnitud de laintensidad de campo el#ctricoresultante en el punto N asociadoal sistema de cargas (ue semuestran en la +igura.

3K1 0%1/QFC , K2 G%1/QFC )

A) 1 G//'HC B) 2 F//'HC

C) //'HC D) =0//'HC!) /

RESOLUCIN

! 2F// 'HCRPTA.: B

11/. !n una regin donde ay un campoel#ctrico uni+orme se colocan tres


133/176

A B %

-

3

2m

2

1

Fsicapartculas, tal como se muestra enla +igura. La partcula u$icada en elpunto B es el#ctricamente neutra.

5ndicar la verdad 3) o +alsedad 34)de las siguientes proposiciones.

5. Cada partcula e%perimenta lamisma +uer*a el#ctrica,

55. La +uer*a el#ctrica so$re el protnes di+erente (ue so$re el electrn,

555. La +uer*a el#ctrica so$re el protnes mayor (ue so$re el electrn.

A) B) 4 C) 44D) 44 D) 44

RESOLUCIN44

RPTA.: C

111. na partcula con carga (1Q= ZC

se encuentra en una regin dondee%iste un campo el#ctrico uni+orme

el cual e6erce una +uer*ael#ctrica de magnitud 12 Z'.5ndicar la verdad 3) o +alsedad 34)de las siguientes proposiciones&

5. La magnitud de la intensidad decampo el#ctrico es 12 Z'HC.

55. La direccin de la intensidad decampo el#ctrico es opuesta a la

direccin de la +uer*a el#ctricaso$re la carga.555. La intensidad de campo el#ctrico es

negativa.

A) B) 4 C) 44D) 44 !) 44

RESOLUCIN44

RPTA.: C

112. Tres partculas con cargas (11ZC,(2 2ZC y ( ZC est8n

u$icadas en los v#rtices de untriangulo rect8ngulo issceles, comose muestra en la +igura. La

magnitud de la intensidad de campoel#ctrico resultante, en el puntomedio de la ipotenusa, es&

A ) =,0/%1/'HC B) 12,F2%1/'HCC) 1,0/ % 1/'HC D) J,//%1/'HC!) ,%1/'HC

RESOLUCIN


134/176

45o

37

Fsica

!T !resall 12,F2FG 1/^ 'HC

RPTA.: B

11. na es+erita pendular electri*ada demasa m 2g se encuentra ene(uili$rio en una regin donde ayun campo el#ctrico uni+orme demagnitud ! 1//'HC, como semuestra en la +igura. Calcule lacarga el#ctrica de la es+erita.

A) 0 ZC B) Q 2// ZC

C) Q 0ZC D) /,2 ZC!) 2// ZC

RESOLUCIN

!ntonces&

(! mg ( 2//ZC

RPTA.: B

11=. !n la +igura se muestra un $lo(uede masa m /,0


135/176

*2*3

*5

*1

*4

?1 -?2

1$ m

2

1

6m

3m

GP

Fsica110. !n la +igura se muestra las lneas

de +uer*a del campo el#ctrico y laslneas so$re las super+icies

e(uipotenciales asociados a unapartcula aislada y electri*ada.5ndi(ue la relacin correcta respectoa la magnitud del potencial en lospuntos (ue se indican.

RESOLUCINRPTA.: C

11. !n la +igura mostrada, 9a (u#distancia de la carga K1 elpotencial el#ctrico es cero:

3K2 =K1)

A) J cm B) cm C) 2 cm

C) 0 cm !) cm

RESOLUCIN

"ea ?N@

p /

% cm

RPTA.: B

11F. Calcule el potencial el#ctricoasociado a las cargas K1=%1JQJC yK2 Q0%1/QJC en el punto N seg>nse muestra en la +igura.

A) 1 2B) =C) 1b 2 b0D) 0!) = 2


136/176

?Hm

1$mB

Arayctora 7scrta or la artCcula

A

3010 20

B

40

FsicaA) 2/ B) 20 C) 2,0

d) ,0 !) =,0

RESOLUCIN

p

p N =,0

RPTA.: E

11G. Calcule el tra$a6o necesario paratrasladar una partcula con carga( QG ZC desde la posicin Aasta la posicin B en presencia delcampo el#ctrico creado por la cargaK 2%1/QG C.

A) QG/ Z7 B) G/ Z7

C) Q=/J Z7 D) =/ Z7!) Q2/ Z7

RESOLUCIN

3G 1/) 3BA)

G/Z7RPTA.: A

11J. Calcule el tra$a6o reali*ado por unagente e%terno para llevar unapartcula electri*ada con una carga( 1/ C, desde la posicin Aasta la posicin B a velocidadconstante.


137/176

A*

%*

*B

*+

27

7

?1

AB

5m

-?2

6m

6m5m

a

b

Fsica

A) // 7 B) Q// 7 C) 0// 7

D) 1// 7 !) 2// 7RESOLUCIN (3BA)

31/) 3=/ 1/) // 7

RPTA.: A

12/. !n las +igura se muestra un campoel#ctrico uni+orme. "i la di+erenciade potencial entre los puntos A y Bes G/ , 9cu8l es la di+erencia de

potencial entre los puntos C y D:

A) =/ B) 2/ C) 1/

D) G/ !) 1/

RESOLUCINComo& !d

a) 3BA) !32d) G/$) DC !d

!ntonces&DC =/

RPTA.: A

121. "e desea llevar una carga ( 2 ZC desde la posicin A astala posicin B, tal como se muestraen la +igura. Determine el tra$a6oreali*ado por el agente e%terno altrasladar la carga (.K1 2 C y K2 Q1 C

A) Q21/ 7 B) 2 1// 7

C) 1 0// 7 D) Q1 0// 7!) // 7

RESOLUCIN

RPTA.: E

122. 5ndicar la verdad 3) o +alsedad 34)de las siguientes proposiciones.

5. La carga almacenada en cada placade un capacitor es de igualmagnitud pero de signos opuestos,

55. Cuanto mayor es la cargaalmacenada, mayor es la

capacitancia del capacitor.555. La super+icie de las placas de uncapacitor es una super+iciee(uipotencial.

A) B) 4 C) 4D) 44 !) 444

RESOLUCIN

RPTA.: A

12. !n el sistema de capacitoresmostrados en la +igura, alle lacapacitancia e(uivalente entre losterminales a y $, si la capacitanciade cada uno de los capacitores es 2Z4.

A) 1 Z4 B) 2 Z4 C) Z4


138/176

a

2F2F

2F

b 3F

FsicaD) =Z4 !) 0 Z4

RESOLUCIN

-educiendo&

Ce( 0 Z4RPTA.: E

12=. !n la +igura se muestra un sistemade capacitores. "i la di+erencia depotencial a $ es 12 , alle laenerga acumulada en el capacitorde Z4.

A) J2 Z7 B) J= Z7 C) J Z7

D) JG Z7 !) J/ Z7

RESOLUCINLa energa&


139/176

Fsica

J Z7

RPTA.: C

120. n capacitor de capacitancia 2 ///Z4 tiene una carga de J// ZC y sealla inicialmente desconectado. "ise conecta en paralelo con otrocapacitor inicialmente descargado,cuya capacitancia es el do$le delanterior, la carga +inal almacenada

en este >ltimo es&A) // ZC B) 2// ZC

C) 1 // ZC D) 1 =// ZC!) G// ZC

RESOLUCIN

La di+erencia de potencias es lamisma para am$os.1 C

(2 2(1

(1 (2 J//C

(1 // ZC(2 // ZC

RPTA.: A

ELECTRODINMICA

1. "i por un alam$re conductor circulauna corriente de intensidad 1 mA,determine el n>mero de electrones(ue atraviesan la seccin transversal

del conductor en /,1s.

A) 1/1= B) 1/10 C) 1/1D) 1/1F !) 1/1G

!EGLNCOP


140/176

1

2

3

4

2a

a

6a

Fsica

n 1/1

!t*& C

2. "i 1// m de alam$re, de seccintransversal 0 mm2 tiene una

resistencia el#ctrica de /,= .Determine de (ue material est8 ecoel alam$re, si se conoce la siguienteta$la.

A)plataB)co$reC)

aluminio D) ierro !) plomo

!EGLNCOPn el

di$u6o. "o$re el cu$o se coloca unalam$re a$cd a trav#s del cual circulauna corriente el#ctrica de 2 A de

intensidad. La +uer*a (ue act>a so$reel tramo $c es&

A) /,0 ' B) Q1,/ '

C) 2,/ ' D) 2 '

!) '

RESOLUCIN"a$emos&

donde& 5 2 A

-eempla*ando&

RPTA.: B

==. Nara la misma +igura delpro$lema anterior, calcule la +uer*a(ue act>a so$re el tramo 4d delalam$re de$ido al campo magn#tico

.

A) 1,/ ' B) Q1,/ '

C) Q1,/ ' D) 2

'

!) '

RESOLUCIN


164/176

:

Fsica!n este caso&Luego&

RPTA.: A

=0. n im8n de erradura secoloca verticalmente con el polo nortea la i*(uierda y el polo sur a ladereca. n alam$re (ue pasaperpendicularmente entre los polos

lleva una corriente (ue se ale6adirectamente de usted. 9!n (u#direccin est8 la +uer*a so$re elalam$re:

A) erticalmente acia arri$aB) erticalmente acia a$a6oC) 'o act>a ninguna +uer*a so$re el

alam$re.D) Pori*ontalmente acia la dereca!) Pori*ontalmente acia la i*(uierda

RESOLUCIN

RPTA.: B

=. Dos conductoras muy largos yparalelos est8n situadosperpendicularmente a un campomagn#tico uni+orme de =%1/QF T. nacorriente de 1 A de intensidad circulaen direcciones opuestas a lo largo delos conductores 3ver la +igura). 9Nara(u# valor de la distancia ?&@ la +uer*a(ue act>a so$re cada uno de los

conductores es nula:

'o tome en cuenta la +uer*agravitatoria.

A) /,0 m B) 1 m C) 1,0 mD) 2 m !) 2,0 m

RESOLUCINAnali*ando el conductor superiornotamos (ue las +uer*as (ue act>anest8n en direcciones contrarias 3verla +igura).

Nor condicin&

!s decir&4

d /,0 mRPTA.: A

=F. !l plano del cuadrorectangular de alam$re a$cd esperpendicular a un campo magn#ticoomog#neo cuya induccin magn#ticaes B 1/Q T. !l lado $c del cuadro,cuya longitud es L 1 cm, puede

desli*arse sin interrumpir el contacto,a velocidad constante 1/ cmHs,por los lados a$ y dc. !ntre los puntosa y d est8 conectado un +oco deresistencia - 0 . Calcule lamagnitud de la +uer*a, en ', (ue ay(ue aplicar al lado $c para e+ectuar elmovimiento indicado. "e desprecia laresistencia el#ctrica de la parterestante del cuadrado.


165/176

!

a

:c

#

!

Fsica

A) 0%1/Q1 B) 2%1/Q12C) 2%1/Q1 D) 0%1/Q11!) 1%1/Q12

RESOLUCIN"e sa$e& 4 5 L BX............... 31)donde&

-eempla*o en 31)&

RPTA.: %

=G. !n el arreglo mostrado en la+igura, la $arra conductora, delongitud L 1 m, se mueve con unarapide* 0 mHs. "i en la regine%iste un campo magn#tico dirigidoacia la p8gina de magnitud B/,G T,9cu8l es la potencia disipada por la

resistencia - = :

A) 1 \ B) 2 \ C) \D) = \ !) 0 \

RESOLUCINLa potencia disipada por unaresistencia viene dada por&

XXXXXXXX..XXX.X..

31)donde&

!n 31)&N=

YattsRPTA.: D

=J. na $o$ina (ue tiene 1/espiras apretadas y 1/ cm2 de 8reaest8 u$icada perpendicularmente a uncampo magn#tico uni+orme demagnitud /,1 T. "i el campomagn#tico se anula en un tiempo de

1 ms, 9cu8l es la +uer*a electromotri*inducida en la $o$ina:

A) Q1 B) 1 C) /,1 D) Q1/ !) 1/

RESOLUCINNor Ley de 4araday&

donde&

Luego&

1

RPTA.: B

0/. !l campo magn#tico (ueatraviesa una espira de 8rea 2 m2


166/176

Fsicavara de /,0 T a cero en un tiempo de/,20 segundos, 9cu8l es la +uer*aelectromotri* inducida en dica

espira:

A) = B) I = C) 2 D) =/ !) I =/

RESOLUCIN"a$emos& ;donde&

Luego&

RPTA.: B

01. "e tiene una espira cuadradade 0 cm de lado dentro de un campoperpendicular de = T. "i la espira giraJ/O en 2/ ms, 9cu8l es la +uer*aelectromotri* inducida en la espira:

A) /,0 B) 0 C) I /,0 D) I 0 !) /,/0

RESOLUCIN"e cumple&

RPTA.: A

02. "e tiene una $o$ina cuyaresistencia es de 2 a trav#s de

la cual el +lu6o magn#tico vara de 1G/a / \e$er en 2 s, 9cu8l es el valormedio de la corriente inducida en la$o$ina durante esos 2 s:

A) 1/ A B) 2/ A

C) / A D) /, A!) A


167/176

I

;

N

I

:

' ' ' ' ' '

' ' ' ' ' '

' ' ' ' ' '

' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' '

!L

FsicaRESOLUCINNor Ley de Um&

donde&

-eempla*ando&

RPTA.: C

0. "i el im8n se acerca a laespira, es cierto (ue&

5. !n la espira no seinduce una corr

problemas de fisica resueltos con clave fisica en word.docx

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