problemas de repaso de fisica 2006 ii

8/6/2019 Problemas de Repaso de FISICA 2006 II

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FISICASEMANA 07.CONTENIDO GENERICO: HIDROSTATICACONTENIDO ESPECIFICO: PRESION HIDROSTATICA

1. La figura muestra un recipiente que contiene aceite. Determinar la presin hidrosttica en el fondodel recipiente. Densidad del aceite = 800 kg/m3, g = 10 m/s2.

5 cm

2 cm

A) 560 Pa B) 560 kPa C) 1,6 kPa D) 70 Pa E) 650Pa

RESOLUCIONP = D.g.H, reemplazando en el sistema internacional de unidades: P = 800. 10. 0,07 = 560 Pa

CONTENIDO ESPECIFICO: PRENSA HIDRAULICA2. Para bajar el mbolo menor 5 cm la fuerza F 1 realiza una cantidad de trabajo de 50 J. Determine la

cantidad de trabajo que realiza la fuerza F2. No existe rozamiento y el lquido es incompresible.

F1

F2

A1=A

A2=5A

5 cm

A) 50 J B) 250 J C) 100 J D) 450 J E) 350 J

RESOLUCIONLa fuerza se quintuplica pero el desplazamiento en la tubo gruesa es la quinta parte del tubo

delgado: F1.h1 = F2.h2 relacionado con la cantidad de trabajo tenemos: W 1 = W2 = 50 J

3. Un tronco flota en un lago de aguas tranquilas. Si el volumen sumergido en el agua es 0,035 m3,qu valor tiene el peso del tronco? Densidad del agua = 1000 kg/m3

A) 350 N B) 340 N C) 330 N D) 320 N E) 360 N

4. En un tubo de 4 cm2

de seccin recta doblado en U se tiene agua, tal como se muestra, determineel volumen en cm3 de aceite (0,8g/cm3) que lentamente debe verterse por uno de sus extremo, para

que el agua en el otro extremo ascienda 5 cm. (g = 10 m/s 2)

1


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A) 50 B) 40 C) 30 D) 25 E) 12,5

5. Una esfera de plstico flota en el agua con 60% de su volumen sumergido. Esta misma esfera flotaen un lquido desconocido X con 30 % de su volumen sumergido. Determine la densidad del

liquido X. (densidad del agua = 1000 kg/m3)

A) 500 kg/m3 B) 1 250 kg/m3 C) 2 000 kg/m3 D) 550 kg/m3 E) 390 kg/m3

SEMANA 08.CONTENIDO GENERICO: TEMPERATURA Y CALOR

CONTENIDO ESPECIFICO: ESCALAS TERMOMETRICAS6. James Prescott Joule construye una nueva escala termomtrica, en el cual el punto de congelacin

del agua es 20 J y el punto de ebullicin es 200 J. Si la temperatura del ambiente es 20 C

(Celsius), cunto marca el termmetro de Joule?

A) 46 J B) 48 J C) 50 J D) 52 J E) 56 J

RESOLUCIN

Relacin de Thales:20 20 0

200 20 100 0

x

= resolviendo la ecuacin : x = 56 J

CONTENIDO ESPECIFICO: LEY CERO DE LA TERMODINAMICA

7. Se tiene un recipiente de capacidad calorfica 600cal

Ca 20 C (temperatura del ambiente). Si

luego se vierten 500 gramos de agua a 80 C y 900 gramos de agua a 100C. Cul ser la

temperatura final de equilibrio (en C)?

A) 69 B) 71 C) 75 D) 79 E) 81

RESOLUCIN

Ley de mezclas:1 2 2 2 3 3 3

1 2 2 3 3

CT m Ce T m Ce T Te

C m Ce m Ce

+ +=

+ +reemplazando tenemos:

600.20 500.80 900.100

600 500 900Te

+ +=

+ +por lo tanto: 71Te C=

8. Se tiene dos termmetros de escalas Celsius y Fahrenheit. Si el primero marca 35 C, Cuntomarc el otro?

A) 95 F B) 98 F C) 105 F D) 108 F E) 115 F

9. Se tiene dos termmetros de escalas Celsius y Fahrenheit. A qu temperatura la escala Fahrenheitmarca igual que la escala Celsius?A) -60 C B) -20 C C) -80 C D) -40 C E) -32 C

10. Se tiene dos termmetros de escalas Celsius y Fahrenheit. A qu temperatura la escala Fahrenheitmarca igual que la escala Celsius pero con signos diferentes?

A) 11,2 C B) -11,4 C C) -8 C D) -4 C E) +11,4 C

11. Dentro de un recipiente trmicamente aislado, se mezclan cuatro cantidades de agua, con lassiguientes caractersticas:

M1 = 2 kg, T1 = 20 C;

M2 = 3 kg, T2 = 30 C;M3 = 4 kg, T3 = 40 C;

M4 = 1 kg, T4 = 80 C;

Calcule la temperatura (en C) de equilibrio. Considere despreciable la capacidad calorfica del

2


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recipiente.

A) 36 B) 37 C) 40 D) 44 E) 52

12. Dentro de un recipiente trmicamente aislado, se mezclan dos sustancias, con las siguientescaractersticas:

M1 = 6 kg, Ce1 = 0,1.

cal

g CT1 = 10 C;

M2 = 2 kg, Ce2 = 0,2.

calg C

T2 = 80 C;

Calcule la temperatura de equilibrio (en C). Considere despreciable la capacidad calorfica del

recipiente.

A) 32 B) 38 C) 42 D) 49 E) 52

13. Un calormetro cuyo equivalente en agua es de 50 gramos contiene 300 gramos de agua a latemperatura de 28 C. Si se introducen 20 gramos de hielo a 0 C, Cul ser la temperatura final

de equilibrio (en C)?

A) 22,16 B) 18 C) 24 D) 34 E) 28

14. Un cubo de hielo de 50 gramos a -10 C se coloca en un estanque de agua a 0 C Qu cantidad deagua (en gramos) se solidificar?

( ) 0,5.

calCe hielo

g C=

( ) 80

cal L fusion

g=

A) 3,125 B) 4,125 C) 5,125 D) 6,125

SEMANA 09.CONTENIDO GENERICO: ELECTROSTATICACONTENIDO ESPECIFICO: DIFERENCIA DE POTENCIAL

15. La figura muestra una regin del espacio donde existe un campo elctrico uniforme E0 y las lneasequipotenciales son paralelas y separadas entre si 10 cm. Cul es la magnitud del campo elctrico

E0 en N/C?.

A) 103 N/C B) 2.103 N/C C) 3.103 N/C D) 4.103 N/C E) 5.103 N/C

RESOLUCIONLa diferencia de potencial entre los puntos A y B es +200 V. (VA VB) = E.d

Reemplazando: 200 V = E0 (0,1 m) despejando tenemos:

E0 = 2000 N/C = 2.103 N/C

16. Se muestra una barra electrizada positivamente, que se acerca a un electroscopio en estado neutro.Si conectamos la esfera a la Tierra brevemente y lo reconectamos, y el cuerpo inductor se aleja,

Cul de las siguientes figuras representa el nuevo estado del electroscopio?

3


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++

++

A)

+

B)+

++

+++

C)

D)+

++

+++

+

E) A y C

17. Dos partculas electrizadas con cantidad de carga Q y q se encuentran separadas una distancia d,se repelen mutuamente con una fuerza de de mdulo 100 N. Si duplicamos la cantidad de carga de

una, triplicamos la cantidad de carga de la otra y reducimos la distancia a la mitad, determine el

mdulo de la nueva fuerza de repulsin.

F FQ

d

q+ +

A) 1,6 kN B) 1,6 kN C) 240 kN D) 2,4 kN E) 24 kN

18. Se muestra una esfera electrizada con cantidad de carga q = -2 mC, dentro de un campo elctricouniforme y homogneo de intensidad E = 6 kN/C. Determinar el mdulo de la tensin en la cuerda

que sostiene a la esfera. (g = 10 m/s2)

E3 7

A) 20 N B) 30 N C) 10 N D) 25 N E) 60 N

19. Una partcula electrizada de cantidad de carga q = -20 mC se lleva lentamente desde A hasta B enlnea recta como se muestra. Determinar la cantidad de trabajo hecho por un agente externo contra

el campo elctrico de intensidad E = 20 kN/C, adems se sabe que AC = 0,4 m y CB = 0,3 m.

A) 160 J B) -160 J C) 120 J D) -120 J E) -180 J

20. Las cuatro lminas son idnticas de rea A y separadas una distancia d, donde 0A

Cd

= .

Determinar la capacidad del sistema de condensadores idnticos entre los puntos 1 y 2.

E

A C

D

PlanoEquipotencia

l

B

4

1

2

Para el problema 20


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A)3

2C B) C C) 2C D) 3C E)

2

3C

21. Una esfera electrizada con cantidad de carga Q = + 80 C genera a su alrededor un campoelctrico. Determinar la cantidad de trabajo realizado por un agente externo para trasladar

lentamente un partcula electrizada de cantidad de carga q = - 2 C desde la posicin A hasta la

posicin B siguiendo la trayectoria mostrada.

2 m

2 m

B

AQ

A) 10 J B) -10 J C) 12 J D) -12 J E) 0 J

SEMANA 10.CONTENIDO GENERICO: ELECTRODINAMICA

CONTENIDO ESPECIFICO: INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA22. Determinar la intensidad de corriente elctrica que pasa por un conductor, si se sabe que en un

intervalo de 20 s pasa por su seccin recta una cantidad de carga neta de 24 C.

A) 0,12 A B) 1,2 A C) 3 amperes D) 12 amperes E) 120 amperes

RESOLUCION

La intensidad de corriente elctrica es:24

1,220

Ci A

s

= =

23. Se muestra un conjunto de resistores cuyas resistencias son R = 4 ohms y R1 = 6 ohms. Determinela resistencia equivalente entre los extremos a y b.

Ra

b

R R

R 1 R 1 R 1 R 1 R 1 R 1R 1

A) 3 B) 4 C) 5 D) 6 E) 30 ohms

24. El circuito elctrico todos los resistores tienen igual resistencia iguales a R, si el interruptor Sesta abierta la resistencia equivalente entre A y B es igual a 11 ohms. Determine la resistencia

equivalente entre A y B cuando S est cerrado.

L

V-

I

V+

E

A

5


6/15

S

R

R R

R R

R

A

B

A) 10 B) 15 C) 20 D) 25 E) 1,0 ohm

25. Se tiene un hornillo elctrico de resistencia R = 20 ohms conectado a un tomacorriente de 100volts. Un bloque de hielo de 240 gramos a 0 C se coloca sobre el hornillo, en cunto tiempo se

podr obtener 240 gramos de agua a 100 C? ( 1 J = 0,24 caloras)

R

Q

+

I

A) 10 min B) 8 min C) 6 min D) 4 min E) 2 min

26. Determine la intensidad de corriente que atraviesa el resistor de resistencia 7 ohms.

2 0 V

1

7 I2

A) 1 A B) 2 A C) 3 A D) 4 A E) 5 A

27. Determine la intensidad de corriente que atraviesa el resistor de resistencia 3 ohms.

3 V

5 V

5

3

2

A) 0,1 A B) 0,2 A C) 0,3 A D) 0,4 A E) 0,5 A

28. La cada de tensin en la resistencia R es 0,5 volt. Determinar la cada de tensin en el resistorde resistencia 8R.

8R

2R

R

+

A) 2 V B) 4 V C) 6 V D) 8 V E) 10 V

6


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SEMANA 11.CONTENIDO GENERICO: ELECTROMAGNETISMOCONTENIDO ESPECIFICO: MAGNETISMO TERRESTRE

29. Respecto del Magnetismo, seale verdadero (V) o falso (F) segn corresponda:

I. La Tierra se comporta como un imn natural gigante en forma de barra.

II. El campo magntico terrestre es de poca intensidad.

III. No hay evidencia de la existencia de monopolares magnticos

A) VVV B) VVF C) VFF D) FFF E) FVF

30. Se muestra un conductor infinitamente largo por donde fluye corriente elctrica de intensidad I =10 A. Si AP = 10 cm y AH = 8 cm, determinar la intensidad del campo magntico en el punto P.

A) 50 T B) 10 T C) 15 T D) 20 T E) 25 T

CONTENIDO ESPECIFICO: FUERZA ELECTROMAGNETICA

7

P

A H+

Para el problema 30

I


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31. Se muestra un campo magntico uniforme B y otro campo elctrico uniforme E = 180 N/C,homogneos. Qu mdulo debe tenerB para que una partcula electrizada +q ingrese

horizontalmente hacia la derecha con rapidez V = 15 m/s y siga una trayectoria rectilnea?

Desprecie el campo gravitacional.

A) 10 T B) 20 T C) 30 T D) 40 T E) 12 T

RESOLUCIONLa fuerza resultante en el eje vertical es nula. Entonces, la magnitud de la fuerza elctrica es igual

a la magnitud de la fuerza magntica: q.E = q.V.B

simplificando tenemos: E = VB reemplazando: 180 = 15.B

finalmente: B = 12 T

32. Una partcula electrizada con cantidad de carga +q se mueve con velocidad constante V en unaregin donde existe campo elctrico de intensidad E = 5 kN/C y campo magntico de intensidad B

= 10 T. Si despreciamos la intensidad del campo gravitatorio, determine la rapidez de la partcula.

8

B

E

V+q

Para el problema 31

B

E

V

Para el problema 32


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A) 900 m/s B) 800 m/s C) 700 m/s D) 600 m/s E) 500 m/s

33. Un anillo metlico (espira circular), de 20 cm de radio y 20 de resistencia, se encuentra dentrode un campo magntico externo. Si el flujo del campo magntico, a travs de la superficie limitada

por el anillo aumenta linealmente a razn de 10 Tm2 cada segundo. Determine la intensidad de

corriente inducida en el anillo.

A) 2 A B) 0,2 A C) 4 A D) 0,4 A E) 0,5 A

34. Una espira metlica de forma cuadrada de 20 cm de lado y 20 de resistencia se encuentraentrando con velocidad constante V = 10 i m/s, a un campo magntico externo B = -20 kT,uniforme y perpendicular al plano de la espira. Determinar la intensidad de corriente inducida en la

9

X

Y

V

B

Para el problema

34

X

Y

Z

B

Para el problema 33


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espira.

A) 2 A B) 0,2 A C) 4 A D) 0,4 A E) ninguna anterior

35. Un avarilla conductora de largo MN = 0,5 m de largo y resistencia 2 ohms se desliza sobre rielesparalelos con un rapidez de V = 10 m/s en el interior un campo magntico uniforme perpendicular

al plano de movimiento cuyo mdulo es B = 0,4 T. Determine la potencia disipada (en W) en la

varilla.

A) 2 B) 4 C) 8 D) 10 E) 12

36. Se muestra tres conductores rectilneos infinitamente largos (1), (2) y (3) que llevan corrientes I, 2Iy 3I respectivamente. Determinar el mdulo de la fuerza magntica resultante por cada unidad de

longitud que acta sobre el conductor (3).

A) 10 N B) 20 N C) 30 N D) 40 N E) 12 N

10

V

B

Y

X

Para el problema35

M

N


11/15

37. La figura muestra dos conductores (1) y (2) rectilneos e infinitamente largos con corrienteselctricas de intensidad 2I y 3I, con igual sentido. La distancia entre los conductores es 10 cm.Encontrar la distancia a partir del conductor (1) donde la intensidad del campo magntico es nulo.

A) 2 cm a la izquierda del conductor (1).

B) 3 cm a la derecha del conductor (1).

C) 4 cm a la derecha del conductor (1).

D) 5 cm a la izquierda del conductor (1).

E) 6 cm a la derecha del conductor (1).

38. Se muestra un conductor que lleva una corriente elctrica de intensidad I = 2 A y esta sometida a laaccin de un campo magntico de intensidad B = 50 T. Determine el mdulo de la fuerza

magntica neta sobre el conductor. Donde: NP = PM = NM = 40 cm.

2I

3I

(1)

(2)I

Para el problema 37

11

2 I

I

3 I

a

a

(1)

(2)

(3)

Para el problema 36

M

N

PI

I

B

Para el problema 38

X X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

XXX


12/15

A) 50 N B) 40 N C) 30 N D) 20 N E) 400 N

39. Se muestra un conductor que lleva una corriente elctrica de intensidad I = 2 A y esta sometida a laaccin de un campo magntico uniforme de intensidad B = 50 T. Determine el mdulo de la fuerza

magntica neta sobre el conductor. Donde: NP = 30 cm y PM = 40 cm.

A) 50 N B) 40 N C) 30 N D) 20 N E) 10 N

SEMANA 12.CONTENIDO GENERICO: OPTICACONTENIDO ESPECIFICO: ESPEJOS PLANOS

40. Un objeto puntual luminoso se coloca entre dos espejos planos paralelos. Si los espejos estnseparados 20 cm, determine la distancia de separacin entre las imgenes debido a la tercera

reflexin (en cm).

A) 20 B) 40 C) 60 D) 80 E) 100

RESOLUCION

La distancia de separacin de las imgenes por tercera reflexin es :

12aa a ab bbb

Espejo (A) Espejo (B)

(1)(2) (1)

(2)

O

M

N

P

B

Para el problema 39

I

I

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X


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D = 4(a+b) = 4(20 cm) = 80 cm

41. Un objeto situado a 140 cm de un espejo genera una imagen real situada a 35 cm del espejo.Determine la distancia focal de la lente y tipo de lente.

A) 28 cm y cncavo B) 28 cm y convexo C) 14 cm y cncavo

D) 14 cm y convexo E) 25 cm y cncavo

42. Se muestra un joven frente a un espejo vertical. Calcule la altura mxima de muro AB para que eljoven sin moverse observe la imagen completa del muro AB en el espejo vertical.

A) 1,2 m B) 1,4 m C) 1,6 m D) 1,8 m E) 0,8 m

43. Un observador se ubica a 80 cm de un espejo cncavo de 60 cm de radio de curvatura. Si elobservador se acerca al espejo a razn de 10 cm/s mientras mira su imagen, en cunto tiempo ms

(en segundos) dejar de ver su imagen?

A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 E) 6

44. Determinar el ndice de refraccin de un cristal cbico que tiene forma de prisma, sabiendo que unrayo luminoso incide en una de las caras del cubo con un ngulo de incidencia de 45, y emerge

coincidiendo con una de las caras del cubo.

13

ESPEJO

P

1,4 m

2 m

A

B Q6 m

Para el problema 42


14/15

A) 1,5 B) 2 C) 1,8 D) 1,5 E) 1,6

45. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones respecto a las lentesdelgadas:

I. Toda lente biconvexa, siempre se comporta como una lente convergente.

II. La potencia de la lente solo depende de su ndice de refraccin.

III. Un lente convergente no puede generar imgenes reales.

A) VVV B) FFF C) VVF D) VFF E) FFV

46. Una lente plano-convexa tiene un radio de 40 cm en la cara esfrica. Sien ndice de de refraccinde la lente es 1,5; determine la distancia focal de la lente (en cm).

A) 100 B) 90 C) 80 D) 75 E) 50

47. Un objeto se debe colocar frente a un espejo cncavo cuya distancia focal es de 50 cm, para daruna imagen aumentada al triple (A = +3) y adems derecha. Cul debe ser la distancia del objetoal espejo?

A) 33,3 B) 22,2 C) 25,2 D) 28,2 E) 42,2

48. Empleando una lente divergente de 40 cm de distancia focal, un objeto de 20 cm de altura tieneuna imagen de tamao 5 cm, a qu distancia de la lente delgada se ubica el objeto?A) 45 cm B) 60 cm C) 75 cm D) 120 cm E) 140 cm

14

LUZ

n

Para el problema44

45


15/15

49. En el sistema ptico mostrado, determinar la medida del ngulo , sabiendo que el rayo de luzincide perpendicularmente y se refracta finalmente paralelo a la cara AB. Determinar el ndice de

refraccin del prisma ptico.

A) 2 B) 2 2 C) 3 2 D) 5 E) 3

50. Un pez est sumergido en el agua a una profundidad H = 8 m. Si miramos desde arriba y en

direccin vertical, a que profundidad aparente vemos al pez?

A) 4 m B) 6 m C) 7 m D) 12 m E) 2 m

Aire

Agua

Imagen

Objeto

Luz

Dnde ve el tiburn al ojo que loobserva?

Para el problema50

h

H

Observador

15

A

B

LUZ

C

VIDRIO

AIRE

Para el problema46

problemas de repaso de fisica 2006 ii

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