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  • 8/18/2019 semana 19-fisica.pdf

    1/22

     

     FísicaREPASO

    1. ¿Cuál es la dimensión de A para que la ecuación sea dimensionalmente correcta?

    )sB(m

    senWA

    2+

    θ=  

    Siendo: W = trabajo m = masa y s = área

    A) T –2  B) T –1  C) T D) T2  E) LT –2

    Solución:

    [ ]  [ ][ ][ ]

    [ ] 2

    2

    22

    TA

    LM

    TLM

    sm

    WA

    =

    ==

     

    Clave: A

    2. En el Sistema Internacional, hallar las unidades de M definida como

    [ ]43)Kx(lnAVM   −π=  

    Siendo A = Trabajo, V = Velocidad, 1416.3=π .

    Datos:  22TMLA  −

    = , [ ] 1LTV   −= , [ ]   [ ] 11número)Kx(ln 4443 ===−π  

    A)  s

    mkg ⋅  B)

    s

    mJ ⋅  C)

    m

    sN ⋅  D)

    2

    2

    s

    mkg ⋅  E)  mW ⋅  

    Solución:

    Dimensionando la ecuación dada tenemos:

    [ ] [ ][ ][ ]43)K(logVAM   −π=  

    Luego, al sustituir los datos obtenemos las dimensiones de la magnitud M

    [ ] 33122 TMLLT)TML(M   −−− ==  

    Considerando las unidades de las magnitudes fundamentales en el sistemaInternacional obtenemos

    [ ]s

    mJ

    s

    mkgsmKgM

    3

    333   ⋅

    =⋅

    =⋅⋅=  −

     

    Clave: B

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    2/22

     

    A   QP

    NM

    R

    x

    S

    B

    37°

    30N

    A

    37° x

    y

     3.  En la figura se muestra un paralelogramo PQRS formado por dos triángulos

    equiláteros, si M y N son puntos medios, determine x en función de A y B.

    A)( )

    6

    BA2x

      +−=  

    B)( )

    6

    B2Ax

      −−=  

    C)( )

    6

    BAx

      +−=  

    D)( )

    6

    BAx

      −−=  

    E)( )

    3

    B2Ax

      −−=  

    Solución:

    ( )

    6

    BA2x

    A2

    Bx3

    +−=

    −=+

     

    Clave: A

    4.  Para el conjunto de vectores mostrados, determine el módulo del vector resultante,sabiendo que tiene dirección horizontal.

    A) 30 N

    B) 20 N

    C) 28 N

    D) 40 N

    E) 14 N

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    3/22

     

    A

    B

    t s

    x(m)

    1   2   30

    5

    15

    20

    25

    30

    3540

    45

    50

    10

    37°

    4

    11

    A

    B

    t(s)

    x(m)

      Solución:

    N14

    1832

    5

    330

    3

    440

    37sen3037cos40VR

    403

    430A

    !37ctg30A

    37cos3037senA

    0R

    x

    y

    =

    −=

     

      

     −

     

      

     =

    °−°=Σ=

      

     =

    °=

    °=°

     

    Clave: E

    5. La figura muestra la gráfica de la posición versus el tiempo de dos partículas quese desplazan en la dirección del eje x. Determine la velocidad de la partícula A.

    A) 1 m/s

    B) 2 m/s

    C) – 2 m/s

    D) – 1 m/s

    E) – 4 m/s

    Solución:

    s / m2

    04

    113v

    :figuralaDe

    A   −=

    −=

     

    Clave: C

    6.  Las gráficas de las posiciones de dos móviles A y B desplazándose en la direccióndel eje X, se muestra en la figura. Determinar la distancia entre los móviles, cuandoel móvil B llegue al origen de coordenadas

    A) 35 m

    B) 45 m

    C) 42 m

    D) 54 m

    E) 32 m

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    4/22

     

    t(s)

    v(m/s)

    0

    4

    -6

    4 8

      Solución:Las ecuaciones de la posición de los móviles son

    t510xA   += , t1050xB   −=  

    Instante en que B está en el origen

    t10500   −=   , s5t =  

    Posición del móvil A en ese instante:

    m35)5(510xA   =+=   m35xxd BAAB   =−=  

    Clave: A

    7. La figura representa la gráfica de la velocidad de un móvil desplazándose en ladirección del eje X. Determine el desplazamiento del móvil entre t = 0 s y t = 8 s.

    Datos:  vo 

    = 4 m/s, ∆t1  = 4 s, v

    f = – 6 m/s, ∆t

    2  = 4 s

    A) +16 m

    B) – 4 m

    C) +12 m

    D) +18 m

    E) +24 m

    Solución:Desplazamiento en el intervalo: 0 < t < 4 s.

    m16xm1644tváreax 11o1 x   +=∆⇒==∆==∆  

    Desplazamiento en el intervalo: 4 s < t < 8 s.

    ( )m8

    2

    44áreax

    x

    2   +===∆  

    Desplazamiento neto

    m24xxx 21   +=∆+∆=∆  

    Clave: E

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    5/22

     

    v(m/s)

    53°v0

    t(s)

    C

    A

    B

    V = 00

    2tH

    ht

    8.  La figura muestra la gráfica de la velocidad versus el tiempo de una partícula que semueve en la dirección del eje x. Si inicia su movimiento en x = –2m y eldesplazamiento al cabo de t = 1s es +10m, determine v0.

    A) s / m3

    38  B) s / m

    3

    18 

    C) s / m3

    12   D) s / m3

    14  

    E) s / m3

    28 

    Solución:

    s / m3

    28v

    )1(34

    21)4(v28t

    34tv2x

    0

    20

    20

    =

      

      ++−=→++−=

     

    Clave: E

    9. Se deja caer una piedra se suelta desde una altura H. Un observador pone enmarcha su cronómetro cuando la piedra ya ha hecho parte de su recorrido y loapaga en el instante en que llega al suelo. El tiempo medido por el observador es la

    mitad del tiempo que transcurre desde que se suelta la piedra hasta que llega alsuelo. Determine el porcentaje de la altura H que recorrió la piedra antes que elobservador encienda su cronómetro.

    A) 20 % B) 10 % C) 25 % D) 35 % E) 50 %

    Solución:

    %25%100H

    h

    gt2)t2(g2

    1H

    CA

    tg2

    1h

    BA

    x

    22

    2

    =

    ==

    =

     

    Clave: C

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    6/22

     

    H

    X(m)

    Y(m)

    A

    0 BR0

    v0

    t(s)

    6

    4

    8

    12

    10.  Si el alcance horizontal de la pelota que se mueve describiendo una trayectoriaparabólica es el cuádruplo de su altura máxima, entonces el ángulo de tiro α  es:

    A) 30°

    B) 37°

    C) 45°

      D) 53°

    E) 60° 

    Solución:Las fórmulas del alcance y de la altura máxima son:

    g

    sencosv2R

    2

    o   °θ⋅θ= ,

    g2

    senvH

    22

    o   °θ=  

    Considerando la relación entre la altura máxima y el alcance se obtiene

    4

    1

    cos4

    sen

    sencos4

    sen

    R

    H2

    θ=

    θ⋅θ

    °θ=   °=θ⇒==θ 451

    4

    4tan  

    Clave: C

    11. La figura muestra la gráfica de la velocidad angular versus el tiempo de una partícula

    que se mueve describiendo una circunferencia de radio 30 cm. Determine lamagnitud de la aceleración tangencial y de la aceleración centrípeta para t = 3s.

    A)222

    s / rad2,19ys / rad4,0   ππ  

    B)222

    s / rad2,19ys / rad4   ππ  

    C)222

    s / rad29,1ys / rad4,0   ππ  

    D)22

    s / rad2,19ys / rad4,0   ππ  

    E)222

    s / rad2,19ys / rad4   ππ  

    Solución:

    2

    r

    22

    c

    2

    s / rad4,0a

    s / rad2,19a

    )3(3

    44

    s / rad3

    4

    π=

    π=

    π+π=ω

    π=α

     

    Clave: A

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    7/22

     

    m

    M

    c= 0,2

    =1

    12.  Un cuerpo inicia su movimiento desde el reposo describiendo una circuferencia de5m de radio con aceleración trangencial constante. Si completa la primera vueltaen 1s. Determine el tiempo que tarda en dar la primera media vuelta.

    A) 

    s3

    π  B) s

    2

    1  C) s

    2

    π  D) s

    3

    1  E) s

    2

    Solución:

    )2(...s / rad4

    )1(2

    12

    t2

    1t

    vueltaunaPara

    2

    2

    2

    02

    π=α

    α=π

    α+ω=θ

     

    (2) en (1)

    s2

    1t =  

    Para media vuelta

    )1(...2

    t

    t21

    t2

    1t

    2

    2

    0

    α

    π=

    α=π

    α+ω=θ

     

    Clave: B 

    13. En la figura dos bloques de masas m y M se desplazan con aceleración de

    magnitud 5 m/s2

    . Determine la tensión de la cuerda, si m = 1 kg.

    A) 8 N

    B) 6 N

    C) 7 N

    D) 5 N

    E) 9 N

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    8/22

     

    C

    A

    50Kg B

      Solución:

    N7m5

    75)ag(MT

    m

    5

    7M

    mM

    mgMg5

    :Como

      

     =−=

    =

    +

    µ−=

     

    Clave: D

    14. Dado el siguiente sistema sin fricción. Calcular la fuerza de contacto horizontalentre el bloque A de 10 Kg de masa y el bloque C de 40 Kg de masa.

    A) 30 N

    B) 50 N

    C) 60 N

    D) 100 N

    E) 40 N

    Solución:

    Para B:

    )1(...amtgm BB   =−  

    Para A y C:

    ( ) )2(...ammT CA +=  

    (1) en (2)

    ( )

    2

    CBA

    B

    s / m5aa100

    500

    ammm

    gm

    =→=

    =++

     

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    9/22

     

    FC

    N

    mg

    a

    B

    A

    h

    A

    53° 37°

    B

     Para "A"

    N50)5()10(FC   ==  

    Clave: B

    15.  La figura muestra a los bloques de masas mA = 10 kg y mB = 30 kg, unidos poruna cuerda que pasa por una polea. Los bloques están inicialmente en reposo.Cuando se libera el sistema, se observa que el tiempo que tarda el bloque de m2  enllegar al piso es de 2 s. ¿Cuál es la altura inicial h de este bloque?

    Datos: mA  = 10 kg, mB = 30 kg, t = 2 s, g = 10 m/s2.

    A) 12 m

    B) 4 m

    C) 8 m

    D) 10 m

    E) 15 m

    Solución:

    La aceleración con que cae este sistema es:2

    BA

    AB

    s

    m5

    mm

    g)mm(a   =

    +

    −=  

    Luego, la altura del bloque (B) es m10at2

    1h

    2==  

    Clave: D

    16. La figura muestra una esfera de 200 N de peso que descansa sobre dos planos lisosinclinados 37°y 53°respectivamente. Determine la magnitud de las reaccionesen A y B.

    A) 160 N y 120 N

    B) 120 N y 140 N

    C) 120 N y 160 N

    D) 120 N y 180 N

    E) 120 N y 150 N

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    10/22

     

    A1m

    B

    1m 1m 2m

    5N

    RT

    BA  T

    T

    R Wesf

    53°

    37°

    mg

    RB

    RA

      Solución:

    N160R

    N120R

    90sen

    mg

    53sen

    R

    37sen

    R

    B

    A

    BA

    =

    =

    °=

    °=

    °

     

    Clave: C

    17. La figura muestra una barra AB homogénea y uniforme de 5 N de peso y 4 m delongitud. Si una esfera de 10 N de peso se encuentra apoyada sobre la barra. Hallarla fuerza de reacción entre la barra y la esfera.

    A) 6 N

    B) 5 N

    C) 4 N

    D) 7 N

    E) 8 N

    Solución:Para la esfera: 

    T + R = 10

    T = 10 – R ... (1)

    )2(...10RT4

    251Rr4

    0T

    xx

    A

    +=

    +=

     

    (1) en (2):

    N6R

    10RR440

    10R)R10(4

    =

    +=−

    +=−

     

    Clave: A

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    11/22

     

    aF = 6N

    18. Considerando que R es el radio de la Tierra, g(10m/s2)  es la aceleración de lagravedad en la superficie de la Tierra, determine la aceleración de la gravedad a

    una altura2

    Rh = . 

    A)2

    s

    m

    11

    30  B)

    2s

    m

    7

    50  C)

    2s

    m

    5

    27  D)

    2s

    m

    9

    40  E)

    2s

    m

    6

    20 

    Solución:Por la ley de gravitación universal tenemos:

    222r

    MGg

    r

    MmGmg

    r

    MmGF   =⇒=⇒=  

    La aceleración de la gravedad en la superficie de la tierra es

    22os

    m10

    R

    MGg   ==  

    La gravedad a una altura h = R/2 de la superficie de la tierra es

    22222s

    m

    9

    40

    s

    m10

    9

    4

    R

    MG

    9

    4

    2

    R3

    MG

    )hR(

    MGg   =

     

      

     ==

     

      

     =

    +=  

    Clave: D

    19.  Un cuerpo de 300 g de masa está inicialmente en reposo en un plano horizontalliso. Si se le aplica una fuerza de 6N por 10s. ¿Cuál es el trabajo realizado por estafuerza?

    A) 6 KJ B) 4 KJ C) 3,5 KJ D) 0,1 KJ E) 1,5 J

    Solución:

    m0001)10)(20(2

    1d

    as / m20a3,06

    maF

    2

    2

    ==

    ==

     

    KJ6)0001()6(WF

    ==  

    Clave: A

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    12/22

     

    30°

    0  ,6  m  

    y

    x

    53°

    V0

    20. Una esferita de 4 Kg de masa es soltada sobre un plano inclinado liso desde laposición mostrada en la figura. Determine la máxima deformación del resorte.Considere K = 800 N/m.

    A) 0,2 m

    B) 0,5 m

    C) 1 m

    D) 0, 4 m

    E) 0,6 m

    Solución:

    m2,0x

    0)5,1x10)(2x10(

    03x5x100

    x20x6,0

    x)0008(2

    1

    2

    1)x6,0(40

    30sen)x6,0(hdondexk21mgh

    EE

    2

    2

    2

    2

    MM fi

    =

    =+−

    =−−

    =+

    =+

    °+==

    =

     

    Clave: A

    21. Desde el suelo se lanza un proyectil de 0,5 kg de masa, con rapidez de 50 m/sformando un ángulo de 53°sobre la horizontal. Det ermine la energía cinética delproyectil al cabo de 6s de haber iniciado el movimiento.

    (g = 10 m/s2)

    A) 235 J

    B) 352 J

    C) 325 J

    D) 535 J

    E) 532 J

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    13/22

     

    53°

    v0

    F

    =0,2

    1   M

    F2

     Solución:

    J325)1300)(5,0(2

    1E

    s / m20V6tPara

    s / m30V

    s / m40V

    y

    x

    y

    0

    o

    ==

    −==

    =

    =

     

    Clave: C

    22. En la figura se tiene un bloque de 5 kg, el cual se desplaza con velocidad constanteuna distancia de 5 m, sobre la superficie horizontal, por acción de las fuerzas F

    1 y

    F2 = 5 N. ¿Cuál es la trabajo de la fuerza F

    1?

    Datos:  M = 5 kg, F2 = 5 N, d = 5 m, µ  = 0,2 g = 10 m/s2 

    A) 37 J

    B) 39 J

    C) 41 J

    D) 43 J

    E) 45 J

    Solución: 

    Como el bloque se mueve con velocidad constante, entonces

    0fF53cosFR r12x   =−+°= , 0NMg53senFR 2y   =+−°−=  

    La fuerza normal que actúa sobre el bloque es: N54Mg53senFN 2   =+°=  

    La fuerza de rozamiento es: N8,10Nfr   =µ=  

    La magnitud de la fuerza 1Fr

     es: N8,753cosFfF 2r1   =°−=  

    El trabajo realizado por la fuerza 1Fr

     es J39dFW 1   ==  

    Clave: B

    23.  Un joven deportista de masa 60 kg sube por una pendiente inclinada 30o respecto a lahorizontal con una rapidez de 6 km/h. Determinar la potencia desarrollada por el

     joven.

    Datos:  M = 60 kg, θ  = 30°, v = 6 km/h, g = 10 m/s2 

    A) 300 W B) 500 W C) 450 W D) 600 W E) 800W

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    14/22

     

    (1)

    (2)

    (1)

    (2)

    mg

    v

    v

    1

    2

    E

    E

    1

    2

      Solución:La fuerza que debe desarrollar el hombre para vencer la fuerza de gravedad es:

    °=°= 30Mgsen30senwF  

    Si el hombre se desplaza con velocidad constante, la potencia desarrollada por eles:

    W500v30MgsenFvP   =⋅°==  

    Clave: B

    24. Determine la densidad del cuerpo que se encuentra flotando entre dos líquidos nomiscibles. Si el 30% de su volumen se encuentra en el líquido 1.

    (3

    2

    3

    1 m / Kg0005m / Kg0003   =ρ=ρ )

    A) 3cm / g4,4  

    B)3

    cm / g6  

    C)

    3

    cm / g5,5  

    D) 3cm / g5,8  

    E)3

    cm / g5,9  

    Solución:volumen sumergido

    v7,0v%70v

    v3,0v%30v

    2

    1

    ==

    == 

    flota 21 EEmg   +=  

    3

    c

    3

    c

    c

    2211c

    cm / g4,4

    m / Kg0044

    )V7,0(0005)v3,0(

    vgvgvg

    0003v.

    .

    ρ+ρ=ρ

    Clave: A

    25.  Una boya cilíndrica de aluminio hueca de altura h y volumen exterior V = 1 m3, flota

    en un lago sumergido verticalmente hasta una profundidad de 3h/4, como muestra lafigura. Determine el volumen interior de la boya, considerando que está en equilibrio.

    ρAl

      = 2,7 g/cm3, ρag  = 1 g/cm3,

    Datos:  ρAl

      = 2,7 g/cm3, ρag  = 1 g/cm3 V = 1 m3, Vs = 3V/4.

    A) 0,802 m3  B) 0,625 m3  C) 0,752 m3 D) 0,722 m3  E) 0, 666 m3 

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    15/22

     

    3h 4

      Solución: Por la condición de flotabilidad se tiene

    AlAlsagAlAlsag VVgVgVwE   ρ=ρ⇒ρ=ρ⇒=  

    Considerando que Alh VVV   += , V4

    3Vs   = ,

    resulta )VV(V4

    3hAlag   −ρ=ρ  

    Luego el volumen interior de la boya es:

    3

    Al

    ag

    h m722,0V4

    31V   =

     

      

     

    ρ

    ρ−=  

    Clave: D

    26. Dos partículas cada una con carga eléctrica C4q   µ=+

    están separados una

    distancia d. Determinar el número de electrones que se debe extraer a uno de ellospara que la fuerza de repulsión sea el doble.

    A) 101025 x   B)12

    1025 x   C)11

    1025 x   D)9

    1025 x   E)13

    105 x  

    Solución:

    electrones105n

    1016n1042q2'q

    enqF2'F

    13

    206

    x

    xxxx

    =

    ==

    ==−−

     

    Clave: E

    27.  Un protón es disparado con rapidez de 4x105  m/s en dirección opuesta a ladirección del campo eléctrico uniforme de magnitud 100 N/C. Determinar la magnituddel desplazamiento del protón en el momento en que se detiene. Considere

    e = 1,6×10 –19

     C, mp  = 1,6×10 –27

     kg.

    Datos:  vo  = 4x105 m/s, E = 100 N/C, m

    p  = 1,6 x10 –27  kg, e = 1,6 x10 –19  C.

    A) 3 m B) 9 m C) 8 m D) 6 m E) 10 m

    Solución:El incremento de la energía cinética del protón es equivalente al trabajo realizadopor el campo para frenarlo.

    dFEE elcocf   −=−  ⇒

      eEdEco  =  

    Considerando la expresión para la energía cinética y despejando la distancia dencontramos:

    m8eE2

    vmd

    2

    op==  

    Clave: C

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    16/22

     

    18V   C

    C

    C

    1

    2

    3

    2C 20V+

    C

    C

    28. En el circuito eléctrico mostrado en la figura, determinar la energía que almacena el

    condensador de capacidad 2C, si la carga equivalente del sistema es 400 µC.

    A) J102 2x  −

     

    B) J1023

    x  −

     

    C) J102

    4

    x

      −

     

    D) J1022

    x  

    E) J1023

    x  

    Solución:

    F5C)20(C410400

    VCQ

    6

    ee

    x

    µ==

    =

    −  J102U

    )20(105U3

    26

    x

    xx

    =

    Clave: B

    29. La figura muestra un circuito con tres condensadores conectados a una batería de18 V. Determinar el porcentaje de carga eléctrica que almacena el condensadorC3. Considere que C1  = 6 µF, C2  = 3 µF y C3  = 2 µF.

    Datos:  ∆V = 18 V, C1  = 6 µF, C2  = 3 µF y C3  = 2 µF.A) 60 %

    B) 30 %

    C) 25 %

    D) 40 %

    E) 50 %

    Solución:La carga almacenada en el condensador C

    3  es:

    C106,3VCq5

    33

    −×=∆=  

    La capacitancia equivalente del sistema es

    F4CC

    CC

    CC 21

    21

    3eq   µ=++=  

    La carga almacenada en el sistema es

    C102,7VCq5

    eqt

    −×=∆=  

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    17/22

     

    +40V

    C

    C

    C

    C

    C

    C

    C C

    A

    B

    RA   B

    C

    D

    1

    R2

    R3

      El porcentaje de carga eléctrica almacenada en el condensador C3 es:

    %505,0q

    q

    t

    3 ==  

    Clave: E

    30. En el circuito eléctrico que se muestra en la figura, determine la carga

    equivalente ( )eQ  en el sistema, si la energía total del sistema es J10U 1−= .

    A) C1052

    x  −

     

    B) C105 3x  −

     

    C) C1054

    x  −

     

    D) C105 5x  −

     

    E) C1056

    x  −

     

    Solución:

    Como entonces,C2Ce  =  

    ( )

    C105Q

    C0005)5,62(80Q

    F5,62C

    C22

    1

    10VC2

    1

    U

    C80Q

    3

    e

    e

    212

    e

    e

    x

    40xx

    =

    µ==

    µ=

    =⇒=

    =

     

    Clave: B

    31. La figura muestra un circuito eléctrico con tres

    resistencias. Los voltajes en los puntos A, B yC son VA = 10 V, VB = 7 V, VC = 4 V. Indicar

    la verdad (V) o falsedad (F) de lasproposiciones siguientes:

    I) Si la intensidad de la corriente entre lospuntos A y B es 1 A, entonces laresistencia R1  = 4 Ω. (F)

    II) Si la resistencia R2  = 10 Ω, entonces la

    intensidad de la corriente entre los puntosB y C es 0,3 A. (V)III) Si la resistencia R3  = 5 Ω, entonces el

    voltaje en D es VD  = 3,5 V.

    Datos:  VA

    = 10 V, VB  = 7 V, VC = 4 V, I1  = 1 A, R2  = 10 Ω, R3  = 5 Ω 

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

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    18/22

     

    10V+

    R   R

    R R

    R

    RR

    R

      Solución: 

    I) (F) Ω=−

    = 3VV

    R1

    BA1

    I, II) (V) A3,0

    R

    VV

    2

    CB2   =

    −=I  

    III) (V) A7,0213   =−= III   ⇒  V5,3RVV 33BD   =−= I  

    Clave: B

    32.  En el circuito eléctrico que se muestra en la figura, determine la potencia disipada enel sistema de resistencias, si la fuente es 10 V. Considere R = 4Ω 

    A) 50 W

    B) 60 W

    C) 70 W

    D) 90 W

    E) 100 W

    Solución:

    W502

    )10(

    R

    VP

    22

    4

    2

    R

    R22

    e

    ===

    === 

    Clave: A

    33.  Determine la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un calentador

    eléctrico de 16Ω  de resistencia, para que en 15 minutos caliente 240 gramos de

    agua de 0 °C hasta 90 °C.(1 Joule = 0, 24 calorías)

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

    Solución:

    A5,2

    60021)60(151624,0

    60021tR24,0Q

    Cal60021Q

    C90

    Cg

    cal1g240Q

    TCemQ

    xx2

    2

    OHOH

    ..

    .22

    =

    =

    ==

    =

    °

    °

    =

    ∆=

    I

    I

    I

     

    Clave: A

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    19/22

     

    5cm

    45°

    I

    5cm

    O

    34.  Una partícula α  cuya masa es 6,64×10 –27

      kg y carga eléctrica 2e+  ingresa con

    velocidad v perpendicularmente a la dirección de un campo magnético uniforme de

    magnitud 6,64 x 10 –2

    T. Si su rapidez es 4×105  m/s, indique la verdad (V) o

    falsedad (F) de las proposiciones siguientes:

    I) La magnitud de la fuerza magnética sobre la partícula cargada es 10,62×10 –15

     N.II) La partícula se mueve en una trayectoria circular con velocidad angular

    (3,2×106 rad/s)III) El radio de la trayectoria circular es 12,5 cm.

    Datos:  Mα  = 6,64 x 10

     –27  kg, q = 2e = 3,2 x 10

     –19  C, B = 6,64 x 10

     –2  T,

    v = 5 x 105  m/s.

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

    Solución:

    I) (V) La fuerza magnética sobre la partícula es:

    N1062,10qvBF15−

    ×==  

    II) (V) La velocidad angular de la partícula es:

    s

    rad102,3

    M

    qB 6×==ω

    α

     

    III) (F) El radio de la trayectoria circular es:

    cm625,15v

    R   =ω

    =  

    Clave: A

    35. En la figura determinar el campo de inducción magnética en el punto O si I = 4A.

     

      

     π=µ  −

    A

    m.T104

    7

    0 x  

    A) Tµπ  

    B) T2   µπ  

    C) T2   µπ  

    D) Tµπ  

    E) T3   µπ  

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    20/22

     

    Solución:

    T205,016

    4104

    R16B

    x

    xx7

    0 µπ=π

    =−

    Clave: C

    36. Un bloque de 1 kg de masa realiza un M.A.S. con amplitud de 0,4 m. Determine larapidez del bloque cuando pasa por la posición de equilibrio. Considere K = 40 N/m.

    A) s / m108,0   B) s / m108   C) s / m1008,0  

    D) s / m810   E) s / m81  

    Solución:

    s / m108,0VVm2

    1KA

    2

    1 22==  

    Clave: A

    37.  El periodo de un péndulo simple se duplica cuando su longitud aumenta en 3 m.Determine la longitud inicial del péndulo.

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

    Solución:

    m1L

    g

    L22

    g

    3L2

    T2g

    3L2'T

    g

    L2T

    =

     

     

     

      π=+

    π

    =+

    π=

    π=

     

    Clave: A

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    21/22

     

    37°

    hielo

    aire

    37°

    hielo  aire

    37°

    37°

    1

    0 5 50

    I

    (W/m )

    r(m)

    2

    38. Sobre un prisma de hielo de índice de refracción3

    4n =   incide un rayo de luz

    monocromático. Determine el ángulo θ.

    A) 16° 

    B) 32° 

    C) 37°

     

    D) 20°

     

    E) 12° 

    Solución:

    °=θ

    =°+θ

    =°+θ

    °=°+θ

    16

    5

    4)37(sen

    5

    3

    3

    4)37(sen1

    37senn)37(senn

    xx

    airehielo

     

    Clave: A

    39.  La figura muestra la gráfica de la intensidad del sonido de una fuente puntual enfunción de la distancia al observador. Indicar la verdad (V) o Falsedad (F) de lasproposiciones siguientes:

    Datos:  r1  = 5 m, r

    2 = 50 m, I

    1  = 1 W/m

    2, I

    o  = 10

     –12  W/m

    2.

    I) La potencia de la fuente es 100 π  W.II) El nivel de intensidad del sonido a la distancia r = 5 m de la fuente es 120 dB.

    III) La intensidad del sonido a una distancia de 50 m de la fuente es 0,02 W/m2.

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

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    22/22

     

    Solución:

    I) (V) W100r4P2

    1   ⋅π=⋅π= ,

    II) (V) dB120log10o

      

     =β

    I

    III) (F)22

    22 m

    W01,0

    r4

    P=

    ⋅π=I ,

    Clave: D

    40.  ¿Qué longitud de onda tiene la luz, cuando la energía de sus fotones es de

    5×10 –19

     J? ( h = 6,6×10 –19

     J⋅s, c = 3×108 m/s, 1nm = 10

     –9 m)

    Datos:  E = 5 × 10 –19

     J, h = 6,6 × 10 –19

     J⋅s, c = 3 × 108 m/s, 1nm = 10

     –9 m

    A) 396 nm B) 422 nm C) 448 nm D) 474 nm E) 500 nm

    Solución:

    Usando la fórmula de Max Planck se tiene

    λ=

    hcE   ⇒  nm96,3m1096,3

    E

    hc 9=×==λ

      − 

    Clave: A

    Claves:

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20A B A E C A E E C C A B D B D C A D A A21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40C B B A D E C B E B B A A A C A A A D A