Ejercicios Resueltos de Física
1. Análisis Dimensional
Supongamos que ciertas magnitudes físicas cumplen la siguiente relación: A = BnCm, donde A tiene dimensiones LT, B tiene dimensiones L2T-1 y C tiene dimensiones LT2. Los exponentes n y m deben tener, respectivamente, los valores: (1/5; 3/5)
2. Incertidumbre y Trigonometría
En una experiencia de laboratorio, el ángulo que forma un plano inclinado con la horizontal es θ = 24,5o ± 0,2o, donde el error viene especificado por su incertidumbre. El valor de sen(θ) está más próximo a: (0,415 ± 0,003)
3. Cinemática: Rapidez Media
Un coche recorre primero 40 km con una rapidez media de 80 km/h y después recorre otros 40 km con una rapidez media de 40 km/h. La rapidez media del recorrido total de 80 km está más próxima a: (53 km/h)
4. Cinemática: Velocidad Media
La velocidad de un objeto en el eje x viene dada como una función del tiempo v = 4t – 3t2, donde v viene dado en m/s y t en s. La velocidad media en el intervalo de tiempo desde t = 0 hasta t = 2 está más próxima a: (0)
5. Tiro Vertical
Una pelota es lanzada verticalmente hacia arriba en el aire. La aceleración de la pelota en el punto más alto vale: (g hacia abajo)
6. Efecto Doppler y Velocidad del Sonido
Un avión en vuelo horizontal recto pasa a una cierta altura sobre nuestras cabezas. En ese instante, el sonido de sus motores parece provenir de un punto detrás del avión en una dirección que forma un ángulo de 30o con la vertical. La velocidad del avión es: [(1/2)Vs], donde Vs es la velocidad del sonido.
7. Movimiento Circular Uniforme: Aceleración Media
Un móvil realiza un giro gradual de 90o mientras mantiene su rapidez de 200 m/s. El proceso se realiza en 20.0 segundos. El módulo de la aceleración media del móvil está más próximo a: (14 m/s2)
8. Movimiento Relativo
Un barco a motor puede alcanzar los 10 km/h en agua quieta. El agua de un río fluye a 5 km/h del este hacia el oeste. Queremos atravesar el río en esta lancha desde un punto de su orilla sur a otro punto enfrente en la orilla norte. ¿En qué dirección debemos dirigir la lancha? (30o del E al N)
9. Estática: Tensión en un Cable
Un acróbata de circo de peso P camina sobre un cable elevado. La tensión del cable es: (Mucho mayor que P)
10. Péndulo en un Sistema Acelerado
Un coche se mueve horizontalmente en dirección recta con una aceleración constante de 3 m/s2. Una pelota sujeta por una cuerda pende del techo del coche y está en reposo respecto al coche. El ángulo que forma la cuerda con la vertical está más próximo a: (17o)
11. Peso Aparente en un Ascensor
Una persona de 72 kg de masa está en un ascensor que acelera hacia arriba a 4 m/s2. El peso aparente de la persona respecto a una báscula en el ascensor está más próximo a: (990 N)
12. Tercera Ley de Newton
La fuerza de reacción no cancela a la fuerza de acción ya que: (están en cuerpos diferentes y no se pueden sumar)
13.-Tres bloques (A,B,C) cada uno con la misma masa M, están conectados por una cuerda de masa despreciable, tal como se muestra en la figura.Sobre el bloque C se ejerce una fuerza que causa que el sistema se acelere. Sin fuerzas de rozamiento, la fuerza neta que actua sobre el bloque B es: ( F/3 )
14.-Cual de los siguientes cuerpos tiene mas energía cinetica? Indicando sus características como (masa; rapidez) ( 2M;3V)
15.-Una cinta de goma se estira una distancia x,ejerciendo una fuerza de recuperación que viene expresada como F=ax+bx2, siendo a y b ctes. El trabajo realizado para estirar esta cinta de goma desde x=0 hasta x=L es: ( aL2/2 + bL3/3 )
16.-Un objeto de masa m se suelta desde el reposo en la posición mostrada y desliza sin rozamiento por una guía que forma un bucle de radio R. ¿Cuál es el valor minimo de y para que el objeto deslice sin perder el contacto con el suelo de la guia? ( R/2 )
17.-Dado la función de energía potencial U(x), la correspondiente fuerza F va en el sentido positivo de la dirección x si: ( U es una función decreciente )
18.-Dos astronautas flotan juntos con velocidad nula en una región del espacio libre de gravedad. La masa del astronauta A es de 120kg y la del B es de 90 kg. El astronauta A empuja a B, con lo que el astronauta B alcanza una velocidad final de 0,5m/s. La rapidez de retroceso, en m/s, del astronauta A está mas próxima a: ( 0,38 )
19.-Dos bloques, A y B, se mueven en la misma dirección horizontalmente sin rozamiento y en sentidos opuestos. EL bloque A tiene una masa de 2,0kg y velocidad 50m/s, mientras que el bloque B tiene una masa de 4,0 kg y una velocidad de -25m/s. Los bloques sufren un choque completamente inelástico. La energía cinetica,en J, perdida en la colision esta mas próxima a: ( 3750 )
20.-Un tambor de 3,0cm de diámetro tiene enrollado un cordel de 4,0 m/s alrededor de su periferia. Partiendo del reposo, el tambor posee una aceleración angular cte de 2,0rad/s2. El tiempo que tarda el cordel en desenrollarse completamente, está mas próximo a(en segundos): ( 16 )
21.-Un disco de 0,40m de radio tiene un momento de inercia respecto a su eje axial de 0,70kg.m2. Cuando un cuerpo de 2,0 kg se coloca en su borde el momento de inercia resultante tiene un valor mas próximo a (en kg.m2): ( 1,0 )
22.-Un tambor homogéneo de masa 0,70kg es libre de rotar alrededor de un eje fijo horizontal que pasa por su eje de simetría axial. Una cuerda ligera esta enrollada alrededor del tambor y en su extremo libre pende un cuerpo de 2,0kg. Si la cuerda no desliza sobre el tambor, entonces el cuerpo cae, el tambor rota y la fuerza vertical que sujeta al eje del tambor esta mas próxima a: ( 9,8N )
23.-Una esfera homogénea de radio R rota alrededor de uno de sus diámetros con un momento angular J. Bajo la acción de fuerzas internas la esfera colapsa a una nueva esfera homogénea de radio R/2. El nuevo momento angular esta mas próximo a: ( J )
24.-Una barra uniforme esta en equilibrio al aplicarle dos fuerzas verticales iguales hacia arriba de 120N en el punto X e Y, como indica la figura. Si el soporte X se mueve hasta Z (la mitad entre el centro y X). Las fuerzas soporte son ahora: ( F1=80N; F2=160N )
25.-Un cable se estira 0,9cm cuando se le somete a fuerzas F en sus extremos. Las mismas fuerzas se aplican a otro cable del mismo material pero con un diámetro triple y de longitud triple. La longitud que se estira este nuevo cable esta mas próxima a (en cm): ( 0,30 )
26.-El valor del modulo de la aceleración de un planeta en orbita alrededor del Sol es proporcional a: ( la masa del Sol )
27.-Un objeto en la superficie de la Tierra, a una distancia R desde su centro, pesa 90N. El peso del objeto a una distancia 3R desde el centro de la Tierra está mas próximo a: ( 10N )
28.-Un bloque de 0,25kg oscila atado al extremo de un muelle con cte 200N/m. Si el sistema tiene una energía de 6,0J, la rapidez máxima del bloque esta mas próxima a: ( 6,9m/s )
29.-Cinco partículas se mueven con un movimiento armonico amortiguado. Los valores de la cte del muelle k, de la cte de amortiguamiente b y de la masa de las partículas m, se indican en las respuestas.¿En cual de las partículas es menor la perdida de energía mecánica por unidad de tiempo? ( k=150N/m ; m=0,05kg ; b=0,005kg/s )
30.-Por una tubería horizontal fluye agua de densidad 1000kg/m3. En una zona A su velocidad es de 4,0 m/s. La diferencia de presión (pA-pB) entre esa zona A y otra B es de 4,5×103 Pa. La velocidad del agua en la zona B esta mas próxima a: ( 5,0m/s )