física completo - semestral uni vallejo 2014

8/18/2019 Física Completo - Semestral Uni Vallejo 2014

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FÍSICAÍSICAFÍSICA


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Física

Análisis dimensional y vectorial - Cinemática I

1. La siguiente ecuación es representativa delefecto fotoeléctrico.

V h f f

qfren =

−( )0

V fren : voltaje de frenado f : frecuencia de la radiación incidente f 0: frecuencia umbral q : cantidad de carga del electrón Determine cuál de los siguientes alternativas

expresa mejor las unidades de h .

A) eVs – 1 B) eVs 2

C) eVsD) eV 2 s E) e 2Vs

2. La rapidez de una partícula en movimiento vie-ne dada por la siguiente expresión.

v= Ae – ( Ktr + B)

t: tiempo r : radio de la partícula Determine la ecuación dimensional de la si-

guiente expresión.

A K

B·

A) T – 2 B) LT – 1 C) T 2

D) L2T – 2 E) L – 2T – 2

3. Se muestra un conjunto de vectores. Indiquelas proposiciones verdaderas (V) o falsas (F).

A

B

C

D

I. D B C

+ + =22

0

II. A B C

= +2 3

2

III. A C D B

+ = +2 4

A) VVVB) VFFC) FFV D) VFVE) FFF

4. Se tienen 2 vectores A y B; el módulo del vector A es 5 u. S y D representan los vectores

suma y diferencia de A y B. Sabiendo que S y D son perpendiculares entre si, determine laresultante de S y D.

A) 5 uB) 5 2 u C) 10 uD) 10 2 u E) 5 3 u

5. En el siguiente sistema de vectores, se pideexpresar x en función de A y B. m y n sonpuntos medios de cn y ab respectivamente.

A

X

B

a n

m

c

b

A) A B

+ 3

4 B)

3

4

A B

+

C) A B

+ 4

3

D)2 3

4

A B

+ E)

33

A B

+


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Física

6. Se muestra un tubo abierto en posición verticaluna hormiga se encuentra en P y desea llegara Q . Si la hormiga se traslada con rapidezconstante de 0,5 cm/s; en cuánto tiempo,como mínimo, logrará su objetivo. ( p ≈ 3)

20 cm20 cmQ

P

80 cm

A) 100 s B) 150 s C) 180 sD) 200 s E) 250 s

7. Un bote puede navegar con una rapidez de4 m/s respecto de las aguas de un río. La co-rriente presenta una rapidez de 5 m/s. Deter-mine que ángulo debe mantener el bote res-pecto a la corriente para que esta lo arrastre lomenos posible.

A) 16º B) 37º C) 45ºD) 53º E) 60º

8. Se muestran 2 tramos consecutivos para unmóvil que desarrolla un MRUV. Determine surecorrido luego de 4 s de iniciado su movi-miento.

x: se expresa en metros.

x 2 x +6

1 s 2 s

A) 16 m B) 20 m C) 24 mD) 32 m E) 48 m

9. Una moto pequeña se dirige experimentandoMRU, por una vía paralela al metropolitano,que inicia su movimiento con una aceleraciónconstante de módulo 5 m/s 2. Si en el instanteen que se encuentran el conductor de la moto

frena disminuyendo la rapidez de la moto arazón de 5 m/s en cada segundo, deteniéndo-se la moto cuando termina de cruzarse con elmetropolitano. ¿Qué longitud presenta el me-tropolitano?

80 m

10 m/s

a =5 m/s 2

A) 20 mB) 40 mC) 60 mD) 70 mE) 80 m

10. En el instante mostrado el auto B inicia su mo-

vimiento con una aceleración constante demódulo 2 m/s 2. Si el auto A experimenta unMRU con una rapidez de 10 m/s, indique lasproposiciones verdaderas (V) o falsas (F).

d

A B

10 m/s v=0

I. Si d =25 m el auto A alcanza a las justas alauto B.

II. Si d =35 m la distancia mínima entre losautos es 10 m.

III. Si d =10 m los autos se cruzan dos veces.

A) FFF B) VFV C) VFFD) VVF E) VVV


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Física

Cinemática II

11. Desde un caño abierto que se encuentra a granaltura sale un chorro de agua con una rapidezinicial de 10 m/s. Luego de cierto tiempo t,

repentinamente, se cierra el caño. Si a partirde ese momento la rapidez con que crece lalongitud del chorro es 20 m/s; determine t yla longitud del chorro 1 s después de que secerró el caño. ( g=10 m/s 2)

A) 2 s; 60 mB) 3 s; 75 mC) 2 s; 45 mD) 2 s; 75 mE) 3 s; 65 m

12. Un cazador inexperto dispara en forma incli-nada contra un objetivo fijo, asumiendo que elproyectil seguirá en línea recta. Para su sorpre-sa, luego de 1 s el proyectil pasa por debajo delobjetivo sin impactarle.¿A cuántos metros por debajo del objetivopasó el proyectil?

A) 1 mB) 2 mC) 5 mD) 10 mE) 20 m

13. Una manguera delgada presenta un área de

sección transversal de 0,6 cm 2 y su boquilla

se encuentra fija en el suelo tal y como se

muestra. Si el caudal del agua de la manguera

es de 0,3 /s, determine el volumen de agua en

el aire. ( g=10 m/s 2)

g

37º

A) 0,06

B) 0,12

C) 0,18

D) 0,24

E) 0,3

14. Se muestra el lanzamiento de un proyectil

sobre un plano inclinado. Determine el mayor

alcance que puede lograr el proyectil sobre el

plano y el valor de a para tal caso. ( v=40 m/s;

g=10 m/s 2)

g

vα

37º37º

A) 100 m; 45º

B) 50 m; 37º/2C) 50 m; 53º/2

D) 100 m; 37º/2

E) 100 m, 53º/2

15. Una partícula se encuentra en el instante t=0

en la posición ( x; 0) m y desarrolla un MCU

de manera que el centro de su trayectoria

coincide con el origen de coordenadas.Su aceleración en función del tiempo se

expresa como a t t= −( )8 2 8 2cos ; sen m /s 2. t: se expresa en segundos.

Determine el radio de giro de la partícula.

A) 0,5 m B) 1 m C) 2 m

D) 2,5 m E) 4 m


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Física

16. Se muestra un carrete, el cual se encuentrarotando sin deslizar. Si en el instante que semuestra el carrete presenta una rapidez de4 m/s, indique falso (F) o verdadero (V) segúncorresponda.

2 r

r

P

M

I. La rapidez del punto P es 6 m/s. II. La rapidez con que desciende el bloque es

12 m/s. III. La rapidez del punto M es 4 2 m/s .

A) VVV B) VFF C) FVFD) FFF E) FFV

17. Se tienen tres partículas con MCU respecto deO , tal como se muestra. Determine el núme-ro de vueltas que da la partícula A, cuando seencuentran alineados por segunda vez en laposición que se muestra.

O

r

3 r

2 r

A v

2 v

3 v

A) 6 B) 18 C) 14D) 4 E) 16

18. Respeto al MCUV, determine la veracidad (V)o falsedad (F) de las siguientes proposiciones.

I. La velocidad tangencial y angular son co-planares y perpendiculares entre sí.

II. En el MCUV el módulo de la aceleracióncentrípeta es constante.

III. La velocidad angular y aceleración tangen-cial son paralelas.

A) VFV B) FFFC) FFV D) VVFE) VVV

19. Un disco comienza a rotar con una acelera-ción angular constante de 3 rad/s 2. Determineel ángulo que ha rotado el disco hasta el ins-tante que la velocidad tangencial de un puntode la periferia del disco forme 37º con la ace-leración.

A) 1/2 radB) 2/3 radC) 3/8 radD) 4/7 radE) 5/8 rad

20. El eje de la llanta de una bicicleta, que se tras-lada en una pista horizontal sin resbalar, giraa razón de 6 rad/s. Si el radio de la llanta esde 0,5 m, ¿con qué rapidez avanza la bicicle-ta?; ¿que rapidez tiene el punto más alto de laperiferia de la llanta?

A) 3 m/s; 3 m/sB) 0 m/s; 2 m/sC) 3 m/s; 6 m/sD) 6 m/s; 1,5 m/sE) 5 m/s; 2,5 m/s


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Física

Estática

21. El gráfico nos muestra a un mismo resorte en 2situaciones distintas. En ambos casos los blo-ques están en reposo. Determine la longitudnatural del resorte.

2 m

3 m

18 cm12 cm

A) 17,4 cm

B) 17,2 cmC) 16,8 cmD) 16,2 cmE) 15,6 cm

22. En el sistema mostrado la polea es lisa y de2 kg. Luego en p se engancha un pequeño blo-que de 4 kg y se deja descender lentamentehasta que alcanza el equilibrio.

En esta situación final, determine cuánto des-cendió el bloque y la deformación del resorte.( g=10 m/s 2)

g

P

K =40 N/cm

A) 2 cm; 2 cmB) 2 cm; 2,5 cmC) 4 cm; 4 cmD) 4 cm; 2 cmE) 4 cm; 2,5 cm

23. Determine F para que el bloque de 5 kg estáa punto de resbalar sobre la mesa horizontalrugosa, cuyos bordes son lisos. Considere queel coeficiente de rozamiento estático entre lamesa y el bloque es 0,2. ( g=10 m/s 2)

F

0,6 kg

A) 10 N B) 8 N C) 6 ND) 12 N E) 16 N

24. En el gráfico mostrado el bloque está en repo-so. Si el módulo de F es el doble de la míni-ma necesaria para evitar que caiga el bloque,determine el módulo de la reacción del piso.( m =0,5 kg; g=10 m/s 2)

30º30º

F liso

A) 5 N B) 2 5 3, N C) 5 3 N

D) 10 N E) 5 2 N

25. El bloque mostrado se mueve respecto deltablón, tal como se muestra. Indique la ver-dad (V) o falsedad (F) de las siguientes propo-siciones. ( m A=4 kg; m B=6 kg)

µ K =0,25

A A

B B

v A

v B


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Física

I. La fuerza de rozamiento cinético sobre A tiene un valor de 10 N.

II. Si V A > V B la fuerza de rozamiento sobre B es 40 N hacia la derecha.

III. Si V A < V B la fuerza de rozamiento sobre A

es 10 N hacia la derecha.

A) VFVB) VVFC) FFV D) VFFE) FFF

26. El bloque cúbico se encuentra en reposo res-pecto de una plataforma que va rotando lenta-

mente en sentido antihorario. Determine queel valor de a el bloque pierde el equilibrio.

α

µ S=4/3

A) 60º B) 53º C) 45º

D) 37º E) 16º

27. Las barras idénticas y de masa despreciableestán a punto de resbalar, determine el coefi-ciente de rozamiento entre ellas y el piso.

M

L h

A) L h2 2

2+

B) L h2 2

2+

C) L h

h

2 2

1

2

2

+( )

D) h L h2 21

2−( ) E) L h h

2 2

1

2−( )

28. La barra homogénea permanece en la posi-ción mostrada. Si el bloque A es de 3 kg, de-termine el módulo de la fuerza que el piso leejerce a la barra en el punto M . Desprecie todorozamiento. ( g=10 m/s 2; MN = NP )

g

M N P53º

21º

B B

A A

cuerda (2)

cuerda (1)

A) 12 NB) 14 NC) 24 ND) 35 NE) 42 N

29. En el punto medio de la barra homogéneade 5 kg se encuentra una placa pequeña de1 kg a punto de deslizar. Si el dinamómetroindica 80 N, ¿cuál es el módulo de la fuerza dereacción en la articulación? ( g=10 m/s 2)

( PQ =5 a )

µ = 0,30,5

0,50,75

D

3a

5a P

QQ

A) 75 NB) 80 NC) 65 ND) 105 NE) 130 N


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Física

30. Una barra de 11 kg se encuentra en reposoapoyada sobre una superficie horizontal y enuna superficie parabólica lisa. Si la barra está apunto de resbalar sobre la superficie horizon-tal, determine el módulo de la fuerza que ejer-

ce esta superficie sobre la barra. ( g=10 m/s 2)

µ S=0,75

Y

0 2 x(m)

x2

2 y=

A) 60 NB) 80 NC) 100 ND) 110 NE) 120 N

Dinámica

31. La fuerza de F =100 N actúa sobre una barrahomogénea de 10 m de longitud y de 20 kg de

masa. Indique (V) si es verdad, o (F) si es unafalsedad, la proposición.

µ K =1/4

B B A A F F

I. La fuerza de tracción a 2 m del extremo B es 40 N.

II. La fuerza de rozamiento varía linealmentecon la longitud de la barra.

III. El incremento de su velocidad en cada dossegundos es 5 m/s.

A) FVVB) VVVC) FVFD) VVFE) VFF

32. El coche mostrado desciende sobre un planoinclinado liso, y la esfera no se mueve respectodel coche, determine b . ( g=10 m/s 2)

β

53º53º

A) 37º

B) 0ºC) 37º/2D) 23ºE) 53º

33. La gráfica nos muestra el comportamiento dela fuerza de rozamiento sobre el bloque con-forme se incrementa el módulo de F . Determi-ne el módulo de la aceleración del bloque enel instante t=30 s. ( g=10 m/s 2)

F tN = +( )4 t: se expresa en segundos

F (N) F

roz (N)

µ = 0,80,5

v0=0

t0=0

F

800

A) 2 m/s 2

B) 4 m/s 2

C) 6 m/s 2

D) 7 m/s 2

E) 10 m/s 2


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Física

40. Por un tubo de goma, doblado en forma de ani-llo y apoyado sobre una superficie horizontal,circula agua con rapidez constante de 20 m/s.Si el diámetro del tubo es d =1 cm, determineel módulo de la fuerza de tensión que soporta

el tubo de goma. (Considere d


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Física

44. Un disco homogéneo de 1 kg tiene enrolladoen su periferia 120 cm de un hilo ideal. Setoma el extremo libre del hilo y manteniéndolofijo se suelta el disco en el aire, de maneraque conforme desciende el hilo se desarrolla.

Cuando este último terminó de desenrrollarse,la rapidez que presenta el centro del discoes 4 m/s. Determine la energía cinética derotación del disco en ese instante. ( g=10 m/s 2)

A) 12 JB) 9 JC) 8 JD) 4 JE) 2 J

45. En el instante mostrado, se sostiene un bloquede 0,5 kg que está unido a un resorte sin defor-mar. Luego de soltar el bloque, ¿cuánto es elmáximo valor de la tensión en la cuerda 1? (Des-precie todo tipo de rozamiento) ( g=10 m/s 2)

g

(1)

A) 8 NB) 10 NC) 9 N

D) 15 NE) 20 N

46. Una esfera atada a una cuerda se suelta en A tal como se muestra. Si se desea que la rapidezen la parte más baja sea el doble, para ello

variamos la longitud de la cuerda manteniendoel ángulo q, determine la longitud final de lacuerda. (Desprecie el rozamiento del aire)

θ

L

A

A) 2 LB) 3 LC) 4 LD) 2,5 LE) L

47. Una caja homogénea de 5 kg se encuentrainicialmente vertical y articulada a un eje quepasa por A y es perpendicular al plano del pa-pel. ¿Cuál sería el trabajo necesario que debedesarrollar una persona para lograr que la caja

vuelque?

80 cm

60 cm

A

A) 4 JB) 5 JC) 8 JD) – 5 JE) 0

48. Determine la cantidad de trabajo necesarioque se debe desarrollar mediante para lograrque el bloque B resbale. Considere entre todas

las superficies m K =0,4 y m S=0,5. Los bloquesestán inicialmente en reposo y el resorte sindeformar ( m A=4 kg; m B=5 kg; g=10 m/s

2)

K =50 N/m F

B B A A

A) 14,25 J B) 16,5 J C) 15,75 JD) 12,5 J E) 10,25 J


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Física

C LAVES

49. Un bloque liso de 2 kg es trasladado mediantela acción de una fuerza cuyo módulo dependedel tiempo de la rapidez del bloque según

F =4 v2N v: se expresa en m/s

Determine la cantidad de trabajo desarrolladomediante esta fuerza hasta el instante en quesu aceleración presenta un módulo de 8 m/s 2.

F

v0=1 m/s

A) 1,5 J B) 1,8 J C) 2 JD) 2,4 J E) 3 J

50. Un pequeño objeto de 100 g es lanzado desdeel piso con v = ( )15 20; m/s . Determine la

veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientesproposiciones. ( g=10 m/s 2)I. La potencia de la F g en el instante t=0 tiene

un valor de –20 W.II. En el instante t=2 s la potencia de la F g

tiene un valor de 15 W.III. Para el intervalo (0; 2 s) la potencia media

de la F g tiene un valor de 10 W.

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


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Física

Impulso y cantidad de movimiento

1. Un objeto de 400 g es lanzado tal como semuestra y desarrolla un MPCL. Determine elimpulso desarrollado por la F g hasta el instanteen que pasa por el nivel de lanzamiento porsegunda vez. ( g=10 m/s 2)

g

20 m/s

30º

A) 4 N · s (+ i) B) 4 N · s (– i) C) 8 N · s (+ )D) 8 N · s (– ) E) 0

2.Un móvil de 100 g desarrolla un MCUV desdeel reposo con aceleración angular de módulo2 rad/s 2 y radio 2 m. Determine el módulo delimpulso neto sobre el móvil en los primeros 4 s.

A) 2 N · s B) 1,6 N · s C) 1,2 N · sD) 1 N · s E) 0,8 N · s

3. Sobre un bloque liso de 5 kg, inicialmente enreposo, actúa una fuerza que varía con el tiem-po de acuerdo a la gráfica. Determine la máxi-ma rapidez que adquiere el bloque.

20

0 25

– 10

t(s)

F (N)

F

A) 6 m/s B) 12 m/s C) 15 m/sD) 18 m/s E) 20 m/s

4. Un proyectil es lanzado desde el piso verti-calmente hacia arriba con 30 m/s y explotacuando alcanza su altura máxima. El proyectilse fragmenta en dos partes de masas m y 2 m .

Después de la explosión el fragmento más pe-queño adquiere una velocidad de (20; 0) m/s.Determine la distancia entre las posiciones deimpacto, de ambos fragmentos, en el piso.

A) 0 B) 30 m C) 60 mD) 90 m E) 120 m

5. En una mesa horizontal de billar la bola (1)impacta contra otra inicialmente en reposo tal

y como se muestra. Si el impacto duró 0,01 s,determine el módulo y la dirección de la fuer-za media que actuó sobre la bola (1) como

consecuencia del choque. Todas las bolas sonde 180 g.

antes delchoque

(1)

(2)(1)

(2)

20 m/s

A) 150 N ↓ B) 180 N C) 180 N →

D) 360 N ↓ E) 360 N

6. Un bloque de masa m es lanzado sobre unasuperficie lisa e impactará contra un resorteideal. Sabiendo que la máxima deformaciónque experimenta el resorte es 30 cm, determi-ne el módulo de la máxima aceleración queexperimenta el bloque lanzado.

v0=0

2 m2 m m m

3 m/s K

A) 5 m/s 2 B) 8 m/s 2 C) 10 m/s 2

D) 15 m/s 2 E) 20 m/s 2


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Física

7. El sistema es dejado en libertad cuando elresorte ( K =100 N/m) está comprimido 20 cm.Determine cuánto ha recorrido el centro demasa del sistema 3 s después de que el bloque

B perdió contacto con la pared.

( m A=1 kg; m B=2 kg)

liso A A B B

K

A) 0,5 mB) 0,9 mC) 1,8 mD) 2 mE) 2,4 m

8. Una pequeña pelota lisa se lanza verticalmentetal como se muestra. Si luego de 1 s impactade forma plástica contra la superficie esférica,determine la altura máxima respecto del pisoque alcanza la pelota. Considere despreciableel intervalo de tiempo que dura el choque.

( g=10 m/s 2).

A) 16,2 m g

37º

O

60 m/s

B) 55 mC) 65,4 mD) 71,2 mE) 84,4 m

9. Una nave espacial de masa M se encuentra enuna posición del espacio donde se le puedeconsiderar aislada y desarrollando un MRUcon velocidad + v. Luego, la nave expulsa un

fragmento de masa m , hacia atrás con una velocidad m respecto de la nave. Determine larapidez de la nave luego de expulsar el frag-mento.

A) v – m / M m vB) v+ m / M mC) v+ M / m mD) v – M / m mE) v+ m

10. El pequeño bloque de 1 kg es soltado sobrela cuña de 3 kg. Si el sistema se encuentrainicialmente en reposo y se desprecia todo ro-zamiento, determine la rapidez con la que elbloque llega al piso. ( g=10 m/s 2)

g

37º37º

2,1 m

A) 3 m/s B) 3 2 m/s C) 6 m/s

D) 5 m/s E) 6 2 m/sOscilaciones mecánicas

11. La ecuación es movimiento para un osciladorarmónico es

x t

= + + 0 4 1 2, sen π π m

Indique cuántas proposiciones son correctas.

- El oscilador recorre 8 m en 5 oscilaciones.- La máxima aceleración del oscilador pre-

sente un módulo aproximado de 0,987 m/s 2.- La rapidez inicial del oscilador es aproxima-

damente 0,63 m/s.- En x=0 la rapidez del oscilador es máxima.

A) 0 B) 1 m C) 2D) 3 E) 4


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Física

12. Un sistema bloque resorte fue soltado desdecierta altura y se muestra el preciso instante enque está impactando sobre el piso. Determinedurante cuánto tiempo el resorte está en con-tacto con el piso.

( m =1 kg; K =100 N/m; g=10 m/s2)

A) p /6 s g

K 3 m/s

m mB) p /3 sC) p /4 sD) 2p /3 sE) 2p /15 s

13. Determine el periodo con que oscila el siste-ma liso mostrado. ( K =100 N/m; g=10 m/s 2;

m =1,5 kg)

m m K

3 K 2 K

A) p /4 s B) p /5 s C) p /10 sD) p /20 s E) p /3 s

14. El gráfico nos muestra un oscilador armónicoen el instante t=1 s. Determine la ecuación desu movimiento, sabiendo que en 4 s desarrolla2 oscilaciones y recorre 40 cm.

P. E .

2,5 cm

A) x t= − 5 3sen π π cm

B) x t= − 5 3sen π π cm

C) x t= − 5 5

6sen π π cm

D) x t= − 5 6sen π π cm

E) x t= − 5 6sen π π cm

15.El bloque liso de 4 kg se suelta cuando el re-sorte se encuentra sin deformar. Determinecuánto tarda el bloque, desde que es soltado,hasta que pasa por P .( K =100 N/m; g=10 m/s 2)

g

30º30º

30 cm

K

P

A)2

15

≠s B)

≠15

s C)≠

10s

D)≠

5

s E)2

3

≠s

16. Los bloques lisos mostrados son idénticos yde 4 kg. Considerando que desarrollan MRU yque el choque de B contra la pared es elástico,determine aproximadamente cuánto tiempotranscurre hasta que A pase nuevamente porla posición mostrada. ( K =50 N/m)Desprecie el tiempo de duración del choqueconsidere.

A A B B

10 m/s10 m/s

K

2 m

A) 0,2 s B) 0,4 s C) 0,8 sD) 1 s E) 1,2 s


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Física

17. La energía cinética de un oscilador armónicodepende del tiempo según

E tc = + +

4

21cos π π J

t : se expresa en segundosDetermine el periodo de oscilación.

A) 0,5 s B) 1 s C) 2 sD) 4 s E) 8 s

18. Una esfera lisa y homogénea de 10 cm de diá-metro se deja en libertad en la posición mos-trada. Determine el periodo de sus pequeñasoscilaciones. (g ≈ p2 m/s 2; R=30 cm).

A) 0,25 sB) 0,5 sC) 0,75 s g

6º R

O

D) 1 sE) 1,5 s

19. Para un péndulo simple, la ecuación que per-mite determinar su posición angular en cual-

quier instante de tiempo es de la forma

θ

θ π π π= − 18 2cos t rad

t : se expresa en segundosDetermine la máxima rapidez del péndulo

( g ≈p2 m/s 2).

A)≠2

2m/s B)

≠2

3m/s C) ≠

2

4m/s

D)≠2

5m/s E)

≠2

9m/s

20. Un satélite geoestacionario está en órbita en elplano ecuatorial de la Tierra con un radio orbi-tal R=6,6 RT. ¿Qué periodo tendrá un pénduloen dicho satélite, si en la Tierra bate segundos?

A) 3,3 sB) 6,6 sC) 13,2 sD) 16,4 sE) El péndulo no oscila

Ondas mecánicas

21. Con respecto a las ondas mecánicas (O.M) in-dique verdadero (V) o falso (F) según corres-ponda.• Las ondas longitudinales pueden propagar-

se en medios sólidos, líquidos y gaseosos.• Las ondas mecánicas transversales no se

pueden propagar en medios gaseosos.• Cuando la onda es plana las partículas del

medio oscilan con la misma amplitud.• Cuando la onda es esférica la amplitud de

oscilación de las partículas disminuye conla distancia hacia el foco.

A) VVVV B) VFVV C) VVFFD) VFFF E) FFFV

22. En el sistema mostrado el bloque es de 5 kg yla cuerda de 0,2 kg/m. Si se genera un pulso en lacuerda; ¿cuál será su rapidez al pasar por P?( g=10 m/s 2)

A) 15,46 m/sB) 15,54 m/sC) 15,81 m/s

50 cm g

PD) 15,97 m/sE) 16,08 m/s


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17

Física

23. En un salón de clase, un estudiante sentado enel fondo le pide al profesor que por favor “hablemás fuerte”, ya que no lo puede escuchar muybien. ¿Qué debería hacer el profesor respectoal sonido que emite al hablar?

A) incrementar su frecuenciaB) disminuir su frecuenciaC) incrementar su longitud de ondaD) incrementar su amplitudE) hablar más pausado para que lo escuchan

mejor.

24. La función de onda para una perturbación quese propaga en un medio es

y

t x

= + +

5

4 2 6sen π π π cm

Determine, para el instante t=1 s, la rapidezde un punto del medio que oscila en torno a x =+0,5 m.

A)≠4

cm/s B)3

8

≠cm/s C)

≠2

cm/s

D)5

4

≠cm/s E)

5

8

≠cm/s

25.Se muestra el perfil de una onda transversalarmónica y plana para el instante t=0,5 s. De-termine la función de la onda.

10

0 x( x+ 1)

X (m)

Y (cm)1 m/s

A) Y x

= + 0 1 2 1 2, sen π m

B) Y x

= + 0 1 2 1

2 2, sen π m

C) Y t x

= − + 0 1 2 2 2, cos π m

D) Y t x

= − − + 0 1 2 234

, sen π m

E) Y t x

= − − 0 1 2 2 2, cos π m

26. La ecuación de movimiento para los puntos P y Q de una cuerda donde se propaga una ondason

y t

P =

4 2sen π cm

y t

Q = +

4 2 41

2sen π cm

X

10 cm

P

Q v

Determine la rapidez de propagación de laonda.

A) 1 cm/s B) 2 cm/s C) 4 cm/s

D) 5 cm/s E) 10 cm/s

27. El siguiente gráfico muestra el esquema simpli-ficado de los fenómenos de reflexión y refrac-ción que experimenta una onda. Determine enqué relación se encuentran las longitudes deonda de las ondas reflejada y refractada.

θ θ

ondasincidente

normal

A) sen2 q B) cos2 q C) 2cos qD) 2sen2 q E) sen q


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18

Física

28. En una cuerda homogénea, tensa y horizontal,de 3 m de longitud, y cuyos extremos se en-cuentran fijos, se genera una onda estaciona-ria, donde la frecuencia corresponde al tercerarmónico. Indique verdadero (V) o falso (F)

según corresponda.• En la cuerda se establecen 4 nodos.• la longitud de onda es 1 m.• Si la frecuencia fuese 50 Hz, la rapidez de la

onda estacionaria sería 100 m/s.

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

29. La frecuencia fundamental con que vibra la

cuerda de una guitarra es 256 Hz. ¿Cuál seríala frecuencia de su segundo armónico, si lalongitud se reduce a la mitad, su diámetro seduplica y la tensión se reduce a la cuarta parte?

A) 64 Hz B) 128 Hz C) 256 HzD) 512 Hz E) 1024 Hz

30. De acuerdo con la siguiente función para unaonda estacionaria determine la máxima rapi-dez que tendrá el punto p .

Y t x

= ( ) 0 2 4 6, cos sen mπ

t : se expresa en segundos. x: se expresa en centímetros.

1

Y (m)

0 P

X (cm)

A) 40 cm/sB) 20 cm/sC) 10 cm/sD) 9,62 cm/sE) 7,64 cm/s

Estática de fluidos

31. En el sistema mostrado los líquidos se encuen-tran en reposo. Determine h (ρ B=4 ρ A)

h20 cm A A

B B

A) 5 cmB) 10 cmC) 12 cmD) 15 cmE) 18 cm

32. En el siguiente sistema en equilibrio, ¿quélongitud de mercurio (Hg) adicional debemoshacer ingresar en la rama más larga y ancha, sise desea reducir al volumen de aire a la mitad( P OHM=76 cm–Hg)

24 cm76 cm

HgHg

aireaire

A

2 A



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19

Física

33. El sistema mostrado se encuentra en equili-brio. ¿En cuánto se incrementa la lectura dela balanza, si lentamente colocamos sobre elémbolo 1 un bloque cúbico de 10 kg y arista50 cm?

( A1=0,4 m 2; A2=0,1 m 2; g=10 m/s 2)

aguaagua

(1)(1)

(2)(2)

A) 25 N B) 30 N C) 40 ND) 50 N E) 100 N

34. Determine el módulo de F que permite que elsistema se mantenga en equilibrio.( g=10 m/s 2) A : área

H2OH2O

2a 3a

10 cm

A=50 cm 2

5 A

10 kg

F

A) 1 N B) 5 N C) 10 ND) 50 N E) 100 N

35. Se muestra un mismo sistema en 2 situaciones

distintas. Indique verdadero (V) o falso (F) se-

gún corresponda.

(I) (II)

• En ambos casos la balanza registra la mis-ma lectura.

• En ambos casos el líquido ejerce la misma

fuerza sobre el bloque.

• Si en el caso (II) la cuerda se rompe, con-

forme el bloque se hunde la lectura de la

balanza aumenta.

A) VVV B) FFF

C) FVV

D) VVF

E) FVF

36. Una esfera homogénea hueca de radio R y

densidad 2 ρ flota totalmente sumergida en un

líquido de densidad ρ . ¿Cuál es el espesor dela esfera? considere 2 1 263 ≈( ),

A) 0,21 R

B) 0,26 R

C) 0,33 R

D) 0,45 R

E) 0,5 R


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20

Física

37. Se muestra un sistema formado por 2 esferas

compactas y homogéneas de radios r y 2 r que

se encuentran sumergidas en un líquido y co-

nectados por un resorte ideal. El sistema se en-

cuentra en equilibrio. Determine la densidad

del líquido. ( ρ2=16 ρ1=16 ρ)

(2)(2)

(1)(1)

A)4

3ρ

B)5

4ρ

C)

7

4 ρ

D)8

3ρ

E) 2ρ

38. Un pequeño objeto homogéneo es soltado

desde una profundidad h en un líquido. Deter-

mine la densidad del objeto, si logra alcanzar

como máximo una altura 2 h respecto de la su-perficie libre del líquido. ( ρ líq= ρ).

A) ρ /6

B) ρ /3

C) ρ /2

D) ρ /5

E) ρ /4

39. Una barra de longitud L se suelta tal y como se

muestra. Indique cuál de las siguientes alter-

nativas describe mejor el comportamiento de

la aceleración de la barra conforme se hunde

(ρbarra

= ρlíq

; g=10 m/s 2; L=2 m)

g Y

X

A)

Y (m)

a (m/s 2)

10

0– 2

B)10

0– 2 Y (m)

a (m/s 2)

C)10

00 – 2 Y (m)

a (m/s 2)


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21

Física

D)10

0– 2 Y (m)

a (m/s 2)

E)

10

0– 2 Y (m)

a (m/s 2)

40. Se muestra un cono truncado e invertido queflota totalmente sumergido en un líquido dedensidad ρ . Si las bases del cono son de radios

r y 2 r , determine el módulo de la fuerza resul-tante que ejerce el líquido sobre la superficielateral del cono.

g

h

h

A) 2p r 2ρ g h

B) 7/3p r 2ρ g h

C) 4p r 2ρ g h

D) 9/5p r 2ρ g h

E) 13/3 p r 2ρ g h

Gravitación universal

41. Considerando que el radio de la Tierra fuese lamitad de lo que es manteniendo su densidadconstante indique verdadero (V) o falso (F) se-

gún corresponda.• El módulo de la aceleración de la gravedad

se reduce a la mitad.• El módulo de la primera velocidad cósmica

se reduce a la mitad• Los satélites que orbitan en las cercanías

de la superficies terrestres disminuyen superiodo.

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

42. Se muestra el instante en que un cuerpo eslanzado. ¿Qué alternativa describe aproxima-damente la trayectoria que seguiría? Despre-cie las dimensiones de los cuerpos y fijos a loscuerpos de los extremos.

2 a a

v m4 m

A) B)

C)

D) E)


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22

Física

43. Un planeta gira en torno al sol en una órbitaelíptica y su radio vector barre el 80% del áreatotal de la elipse en 2 años terrestres. ¿A cuán-tos años terrestres equivale un año de dichoplaneta?

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

44. Un planeta orbita alrededor de una estrella entrayectoria circunferencial de radio r y con pe-riodo T . Otro planeta lo hace, pero en trayec-toria elíptica con semiejes mayor y menor 4 r

y r respectivamente. ¿Cuánto tarda el segundo

planeta en trasladarse del afelio al perihelio?

A) T B) 2 T C) 2,5 T D) 4 T E) 8 T

45. Una nave espacial fue impulsada con rapidez

v en una posición muy alejada con respecto alcentro de un planeta. Determine la menor se-paración de la trayectoria de la nave respectoal centro del planeta (parámetro de impacto).La máxima rapidez que presenta la nave du-rante su movimiento es 2 v.

v

a

A) 2a B) 1,5a C) aD) a /2 E) a /4

46. Dos planetas (1) y (2) de igual masa orbitanalrededor de una estrella. El planeta (1) reco-rre una orbita circunferencial de radio 108 km,mientras que el planeta (2) recorre una orbitaelíptica donde el semieje mayor es 3×10 8 km.Determine la veracidad (V) o falsedad (F) delas siguientes proposiciones.

E P

(1)

(2)

• En P la rapidez de 2 es mayor que la de 1.• El periodo de 1 es menor que el de 2.• La energía total de 8 es mayor que la de 1.

A) VFVB) FVFC) VVFD) VFFE) VVV

47. Un satélite de masa m orbital alrededor de unplaneta de masa M , a una altura h = R de susuperficie. ¿Cuánto trabajo se debe desarrollarsobre el satélite para que orbite a una altura2 R?

R: radio del planetaG: constante de gravitación universal

A)GMm

RB)

GMm

R3 C)

GMm

R2

D)GMm

R6 E)

GMm

R12


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23

Física

48. Un planeta orbita alrededor de una estrella demanera que sus energías cinéticos mínima ymáxima están en relación de 1 a 9. ¿En quérelación se encuentran los semiejes menor ymayor de la elipse?

A)1

3 B)

3

2 C)

1

2

D) 33

E)1

4

49. Un nave espacial orbita libremente en una trayectoria circunferencial de radio r alrededorde un planeta. En un instante dado expulsa

un fragmento, de manera que este fragmen-to comienza a orbitar en la misma trayectoriaque inicialmente tenía la nave, pero en sentidocontrario. La nave, ahora describe una trayec-

toria elíptica con un semieje mayor 4,5 r. Deter-mine que fracción de la masa inicial de la navefue la masa del fragmento que se expulsó.

A) 1/5 B) 1/6 C) 1/7

D) 1/8 E) 1/9

50. En un sistema, un planeta orbita en una trayec-toria circunferencial alrededor de una estrellacon un periodo T. Repentinamente el planetase detiene y comienza a caer hacia la estre-lla. Determine aproximadamente el tiempode caída asumiendo que las dimensiones delplaneta y la estrella son despreciables con la

distancia que los separa.

A) T B) 0,75 T C) 0,35 T D) 0,18 T E) 0,12 T

C LAVES


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2 4

Física

Fenómenos térmicos

1. Un recipiente cuyo equivalente en agua es 40 gcontiene 160 g de agua y todo el conjunto seencuentra a 30 ºC. Luego en este sistema se

hace ingresar un pequeño trozo de metal de50 g (C e=0,4 cal/g ºC) a 140 ºC; ¿cuál será latemperatura de equilibrio?

A) 32 ºC B) 36 ºC C) 40 ºCD) 46 ºC E) 50 ºC

2. En un calorímetro de capacidad calorífica des-preciable se tienen m gramos de agua a 20 ºC.En el se vierte 2 m gramos de agua a 90 ºC. De-termine la temperatura de está ultima muestracuando la primera este a 50 ºC.


3. Un cubo hielo de 3,6 kg, que se encuentra a– 20 ºC, se introduce en un estanque de aguaque se encuentra a 0 ºC. ¿Qué cantidad de

hielo se tiene en el equilibrio térmico?

A) 0 B) 1,8 kg C) 3,15 kgD) 3,6 kg E) 4,05 kg

4. En un recipiente de capacidad caloríficadespreciable se tiene 0,4 litros de agua a 20 ºC.Determine la cantidad de hielo a – 10 ºC que sedebe hacer ingresar para lograr en el equilibriotérmico, que se tenga 0,3 litros de agua líquida.

A) 4 kg B) 3,6 kg C) 3,2 kgD) 2,4 kg E) 2 kg

5. La gráfica muestra como varía la temperaturadel vapor de agua conforme disipa calor mien-tas se enfría y posteriormente se condensa.Determine la temperatura inicial del vapor.(C e (vapor) =0,5 cal/g ºC)

0 Q 10Q

T (º C)

Q (kcal)


6. En un recipiente de capacidad calorífica des-

preciable se mezclan 2 muestras de agua deigual masa. La gráfica muestra como varían lastemperatura de ambas muestras con el calor.Determine la composición final de la mezcla.

– 40

0 Q

T (º C)

[Q+21,6]

Q (kcal)

A) 540 g de vaporB) 270 g de agua líquida y 270 g de vapor.C) 540 g de agua líquida

D) 370 g de agua líquida y 170 g de vaporE) 170 g de agua líquida y 270 g de vapor

7. Una varilla de 2 m de longitud y 1 kg es calenta-da suministrándole 200 Kcal. Determine su lon-gitud final. (Ce=0,2 cal/g ºC; a =4×10 – 5 ºC –1).

A) 2,04 m B) 2,05 m C) 2,06 mD) 2,08 m E) 2,1 m


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Física

8. A la temperatura de 0 ºC se llena con mercurioun recipiente de vidrio cuyo volumen es 1 litro.Luego, el sistema se calienta hasta 300 ºC. Deter-mine la cantidad de mercurio que se derrama.(a vidrio=8×10

– 6 ºC – 1; a Hg=6×10– 5 ºC –1)

A) 15,6 cm 3 B) 23,6 cm 3 C) 1,56 cm 3D) 31,2 cm 3 E) 46,8 cm 3

9. Un cuerpo flota parcialmente sumergido en unlíquido. ¿Qué ocurre con el volumen sumergi-do al calentar el sistema? ( a cuerpo =2 a líquido )

A) disminuyeB) no cambiaC) aumenta

D) se duplicaE) se reduce a la mitad

10. Se muestra un bloque cúbico de 2 kg y arista40 cm con C e =0,1 cal/g ºC y a =10

– 3 ºC–1.Determine la cantidad de calor que se le debesuministrar para incrementar su temperaturaen 100 ºC. ( g=10 m/s 2; 1 cal ≈ 4,2 J).

A) 19,986 J

Superficie termicamenteaislante

B) 20 000,4 JC) 40 869,6 JD) 84 000,0 JE) 83 999,6 J

Termodinámica

11. El gas ideal mostrado recibe calor a razónde 100 cal/s y para el intervalo de tiempoD t=1 min. su energía interna se vio incremen-tada en 5080 J. Calcule la cantidad de trabajo

desarrollado por el gas ideal. (1 cal= 4,18 J).

A) 10 kJ B) 16 kJ C) 20 kJD) 32 kJ E) 40 kJ

12. En un proceso isotérmico, la presión de un gasideal varía de 10 6 Pa a 10 5 Pa, ¿qué sucede conla densidad de aquel gas?

A) aumenta en 10%B) disminuye al 10%

C) aumenta en 90%D) disminuye al 90%E) no varía

13. Un gas ideal monoatómico sigue el procesomostrado en la gráfica. Determine la relaciónentre el calor absorbido y el trabajo realizadopor el gas.

A) 2,5 P

0

P

V 0

3 V 0

V

B) 1,6C) 3,0D) 4,5E) 5,8

14. Respecto a los procesos adiabático e isotér-mico mostrado, indicar la(s) proposición(es)correctas(s).

100

300 b P ( P a )

a c

V (m 3)32

I. Con relación a los trabajos realizados ( W ),se cumple |W ab |=| Wbc |

II. Respecto a la energía interna ( v ), se tieneque va < v b= vc.

III. El espacio que ocupa el gas en el estado bes la tercer parte de lo que ocupa en el es-tado c.

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


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Física

15. La gráfica volumen - temperatura ( v - t) quese muestra es para un gas ideal. Si la presióninicial del gas fue P A=100 kPa y en el proceso

A B recibió 80 kJ de energía en forma decalor; ¿cuánto fue el calor recibido por el gas

durante el proceso B C ?

A B

T 2T 3T T (K)

V (m 3)

C 0,6

A) 40 kJ B) 80 kJ C) 100 kJD) 120 kJ E) 200 kJ

16. A partir de la gráfica que muestra el comporta-miento de un gas ideal, indicar verdadero (V)o falso (F).

P2

P1

V 2

V 1

V

P

C

B A

I. En el caso de cumplirse P 1 · V 1= P 2 · V 2 sepuede afirmar que DU ABC =0.

II. En el proceso AB el gas absorbe energíatérmica.

III. La cantidad de trabajo desarrollado por elgas en el proceso AB es mayor que en BC .

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

17. La gráfica muestra el ciclo seguido por un sis-tema termodinámico en donde se muestranlos siguientes procesos

11 → 2: isobárico2 → 3; 4 → 1: adiabática3 → 4: isócoro

2

3

4

V

P

Indicar verdadero (V) o falso (F) según corres-ponda. ( V : energía interna; W : trabajo)I. W 123 > OII. U 2 > U 3III. En 3 → 4 el sistema termodinámico se

enfría.

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

18. La sustancia con la que trabaja una máquinatérmica cíclica sigue el ciclo mostrado: dosprocesos isobáricos y dos procesos isométri-cos. ¿Cuál será la eficiencia de una máquinatérmica de Carnot que opere con los mismosdepósitos de temperatura elevada y baja?

250

1504

1,75 2,25

V (10 – 2 m 3)

1650 K

P (kPa)

3

2

A) 26,7 % B) 42,6 % C) 50 %D) 53,3 % E) 67,6 %


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27

Física

19. Una máquina térmica tiene como focos detemperatura 2 T y T . La máquina recibe porciclo Q joules de calor. Si disipa por ciclo un50 % más de la mínima cantidad de calor quepodría disipar; determine su eficiencia.

A) 20 %B) 25 %C) 30 %D) 40 %E) 50 %

20. La gráfica temperatura - volumen [ T -V] mues-tra el ciclo termodinámico de máxima eficien-cia posible seguido por un gas ideal. Sabiendo

que por cada ciclo se obtiene un trabajo netode 60 kJ; determine la eficiencia del ciclo y lacantidad de calor que se disipa en 5 ciclos.

2T

3T

T (K)

V

A) 33,3%; 120 kJB) 66,6%; 120 kJC) 33,3%; 600 kJD) 66,6%; 600 kJE) 33,3%; 900 kJ

Electrostática I

21. Un alambre de 2 m de longitud se encuentraelectrizado de tal forma que su densidad linealde carga ( λ ) varía de acuerdo aλ=(0,5 x) mC/m

x: se expresa en metros.Determine la cantidad de carga total en elalambre.

+ + + +

+ + + +0 X

Y

A) 0,5 mCB) 1 mCC) 1,5 mCD) 2 mCE) 4 mC

22. Se tiene una pequeña esfera de radio r electri-zada con +12 mC y otra de radio 2 r electrizadacon – 2 mC. Estas son puestas en contacto y lue-go separadas 27 cm; ¿cuál es el módulo de lafuerza eléctrica entre ellos? ( r =1 cm)

A) 1,2 N B) 0,8 N C) 1,6 ND) 0,5 N E) 0,2 N

23. Se muestran 2 pequeñas esferas, ambas elec-trizadas con + q y unidas por un resorte aislante,que inicialmente está deformado 20 cm. Luego,la cantidad de carga de ambas esferas se cua-druplica, siendo este proceso lento. Comoconsecuencia de esto la deformación del re-sorte también se cuadruplica. Determine lalongitud natural del resorte.

+ q + q

superifice lisa y aislante



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2 8

Física

24. Una varilla aislante de masa despreciable tieneincrustada 2 partículas electrizadas con + q 1 y

q 2 respectivamente. Si el sistema se encuentraen equilibrio con la varilla articulada en supunto medio, determine la relación q 1 / q 2.

A) 3/4

37º+ Q

+ q2

+ q1

B) 9/16C) 81/256D) 64/27E) 256/81

25. Para el sistema mostrado, determine el módu-lo de la intensidad de campo eléctrico en A.

Considere α = kQ

L2; Q > 0.

30º

30º

L

+ Q

+Q

– Q

L

A

A)7

13

α B)

5

12

α C)

12

5

α

D) 137

α E) α4

26. Una esfera conductora se encuentra electriza-da de manera que presenta una densidad su-perficial de carga σ . Determine el módulo dela intensidad de campo eléctrico en un puntocercano a la superficie de la esfera.ε o: Constante de permitividad dieléctrica del

vacío.

A)σ

ε2 oB)

2 σ

ε o

C)σ

ε o

D)4 σ

ε o

E)σ

ε4 o

27. Se muestra un campo eléctrico homogéneo ydos partículas electrizadas en reposo. Determi-ne el módulo de la tensión en el hilo aislante.

5 cm

– 8µ C

– 8µ C37º

16º

E =5×10

6

N/C

L

A) 64,125 NB) 271,36 NC) 83,575 ND) 94,225 NE) 102,575 N

28. Se muestra una partícula electrizada y de masadespreciable que está incrustada en un blo-que de 2 kg. Si este último se mueve horizon-talmente en un campo eléctrico homogéneo,determine la cantidad de carga de la partícula.(mk=0,5; g=10 m/s

2; F =30 N)

µ K q

F

a =4,5 m/s 2

37º

E =20×10 5 N/C

A) +2 mC B) –2 mC C) +5 mCD) –5 mC E) +10 mC


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2 9

Física

29. En A, una partícula de masa m es lanzada demanera que sigue la trayectoria mostrada si elcampo eléctrico es homogéneo, indique ver-dadero (V) o falso (F) para las siguientes pro-posiciones

2 L L

A

B

v q

E

D

I. La partícula es negativa.

II. Se verifica 2 W W A B A D→ →=campo campo

III. El tiempo que la partícula emplea parar ir

desde A hasta D es

mv q E

3 1+( )

A) VFV B) VVV C) VFFD) FFF E) FVV

30. Determine la relación entre los módulos de lasintensidades de campo eléctrico en los punto A

y B. Considere cascarones esférico conductores.

R A

R B

R /2

2 R

– Q

+2 Q

A) 1 B) 1/4 C) 4D) 2 E) 1/2

Electrostática II

31. Se muestran las líneas de fuerza para un cam-po eléctrico. Indique verdadero (V) o falso (F)según corresponda.

x y

I. El campo eléctrico es homogéneo.II. El campo eléctrico es más intenso es x que

en y.III.El potencial eléctrico en y es mayor que en x .

A) FVV B) FVF C) FFFD) VVV E) VFV

32. De acuerdo con el sistema de partículas mos-trado, indique verdadero (V) o falso (F) segúncorresponda para cada una de las siguientesproposiciones. ( Q > q ).

a b

+ Q – q

c d

I. En a la intensidad de campo eléctrico puedeser nula mas no el potencial eléctrico.

II. En b la intensidad de campo eléctrico y elpotencial eléctrico puede ser nulos.

III. En c el potencial eléctrico puede ser nulomás no la intensidad de campo eléctrico.

IV. En d la intensidad de campo eléctrico y elpotencial eléctrico pueden ser nulos.

A) FFVV B) FFFF C) VVVFD) VVVV E) FVVF


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3 0

Física

33. El potencial eléctrico a la largo del eje x seexpresa de la siguiente forma

V x

x =+

92( )

kV

x: se expresa en metros.

Determine la intensidad de campo eléctrico enla posición x = − 5 m

A) 1kV

m(+ ) B) 1

kV

m( – ) C) ( – )9

kV

m

D) ( – )3kV

m E) ( – )3

kV

m

34. En los vértices de un tetraedro regular de lado

se colocan 3 partículas electrizadas, 2 concantidad de carga + q y la otra – q . Sabiendoque la energía potencial electrostática del sis-tema es U , determine el potencial eléctrico enel vértice vacío.

A) 0 B) + U q

C) − U q

D) −2 U q

E) + 2U q

35. El gráfico muestra el comportamiento del po-tencial eléctrico ( V) versus la posición ( x ).Determine el trabajo de un agente externopara trasladar, lentamente, desde el infinitohasta la posición x = + 2 m a una partícula de– 2 mC.

X (m)– 3

15

V (kV)

A) +9 mJ B) –9 mJ C) +18 mJD) –18 mJ E) +36 mJ

36. Una pequeña esfera de 2 kg y electrizada con–10 mC es soltada tal y como se muestra. Otrapequeña esfera de masa despreciable estáelectrizada con +10 mC y se encuentra incrus-tada en un bloque de madera de 1 kg. Deter-mine la rapidez de la primera esfera en el ins-tante en que el bloque pierde contacto con elpiso. ( g=10 m/s 2).

g 90 cm

A) 2 m/s B) 2,48 m/s C) 3,74 m/sD) 3,96 m/s E) 4 m/s

37. En el sistema que se muestra, la partícula demasa m y cantidad de carga – q , orbita alrede-dor de la partícula fija de cantidad de carga + Q

y describe una trayectoria circunferencial de ra-dio r . ¿Cuánto trabajo será necesario desarrollarsobre el sistema para que la trayectoria sea deradio 4 r ? Desprecie efectos gravitatorios.

r

v

+ Q

– q

A)+ kQq

r 2B)

− kQq r 2

C) +3

8

kQq r

D)+ kQq

r 4 E) −

3

8

kQq r


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3 1

Física

38. La gráfica nos muestra como varía el potencialeléctrico con la posición para un campo eléc-trico horizontal. Determine la fuerza eléctricasobre una partícula de – 4 mC ubicada en la po-sición x = + 2 cm .

X (cm)

10

0 5

V (kV)

A) 0,8 N ( → ) B) 0,8 N ( ← ) C) 1,6 N ( ← )D) 1,6 N (→ ) E) 0,4 N (← )

39. La gráfica nos muestra el comportamientode la intensidad de campo eléctrico con laposición para un campo horizontal. Indique

verdadero (V) o falso (F) según corresponda.

E (10 3 V/m)

X (m)

– 4 0

8

I. En x = − 4 m el potencial eléctrico es mayorque x = + 2 m .

II. La diferencia de potencial eléctrico entre x = 0. y x = − 4 m es –16 kV.

III. En x = + 2 m la intensidad del campo es

+ 12 kV

m.

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

40. Se muestra un anillo uniformemente electriza-do con +2 mC una partícula de 30 g y electri-zada con –1 mC se suelta en P . Si despreciamosefectos gravitatorios, ¿cuál será la máxima ra-pidez de dicha partícula? ( r =30 cm)

40 cm

r

+

++

++

+

+

+

++

+

P

O

A) 10 m/sB) 20 m/sC) 25 m/sD) 30 m/sE) 40 m/s

Electrodinámica I

41. Con respecto a las siguientes proposiciones,indique verdadero (V) o falso (F) según co-rresponda.I. Al calentar un metal se incrementa su resis-

tividad eléctrica, debido principalmente, alincremento del movimiento desordenadode los electrones libres.

II. La razón principal del incremento de la re-

sistencia eléctrica con la temperatura en unmetal es por la dilatación térmica que expe-rimenta el metal.

III. Al calentar un metal se pueden liberar elec-trones y convertirse en electrones libros(efecto termoiónico).

A) VVV B) FVV C) FVFD) VFV E) FFV


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3 2

Física

42. En un gas se tiene por cada 2 s un flujo deportadores de carga de +2 mC y en sentidocontrario de – 6 mC; determine la intensidadde corriente en dicho gas.

A) 1 mC B) 2 mC C) 3 mC

D) 4 mC E) 6 mC

43. Un alambre cilíndrico de sección transversaluniforme presenta una resistencia eléctrica de40 kΩ. Si el conductor se funde y con el 50 %del líquido se fabrica un conductor del doblede largo, determine su resistencia eléctrica.

A) 320 k Ω B) 160 kΩ C) 80 kΩD) 40 kΩ E) 20 kΩ

44. Si las resistencias equivalentes entre x – yes 20 Ω y entre x – z es 24 Ω; determine laresistencia equivalente entre x – w .

ω

10 Ω

12 Ω

4 Ω

5 Ω

R1

R2

y z

x

A) 15 Ω B) 16 Ω C) 20 ΩD) 25 Ω E) 30 Ω

45. En el sistema de resistores mostrado, determi-ne la resistencia equivalente entre los puntos

x – y. ( R=16 k Ω).

A) 4 kΩ

R

R R

R

y

R R

R

R x

R

B) 8 kΩC) 16 kΩD) 20 kΩE) 24 kΩ

46. Se muestran un sistema de resistores conecta-dos en la aristas de un tetraedro. Si la resisten-cia equivalente entre a y b . es 3,6 Ω, ¿cuál serála resistencia equivalente entre a y c?

R '

R

6 Ω

3 Ω

3 Ω

a

c

b

A) 3,6 Ω B) 2,4 Ω C) 2,6 ΩD) 1,2 Ω E) 0,8 Ω

47. Cuatro pilas idénticas de resistencia interna r se conectan en serie y a una resistencia externa

R. ¿Cómo varía la intensidad de corriente en laresistencia externa, si cambiamos la polaridadde una de las pilas?

A) no varíaB) se duplicaC) se cuadruplicaD) se reduce a la mitadE) se reduce a la cuarta parte

48. Una fuente se conecta a un resistor externo de10 kΩ formando un circuito eléctrico simple si

se coloca otra fuente, idéntica a la primera yen serie, la corriente en el circuito incrementasu intensidad en 50 %; determine la resistenciainterna de las fuentes.

A) 20 k ΩB) 15 kΩC) 10 kΩD) 5 kΩE) 2 kΩ


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33

Física

49. En el circuito eléctrico mostrado, la fuente ylos instrumentos son ideales. Luego de cerrarel interruptor (s), indique verdadero (V) o falso (F)según corresponda.

ξ V

A 1 A 2

2 R

R

2 R

(S)

I. La lectura del amperímetro (1) se incre-

menta.II. La lectura del voltímetro disminuye.III. La lectura del amperímetro (2) es la mitad

de la lectura del amperímetro (1).

A) VVV B) VFF C) FFFD) VFV E) FVV

50. Se muestra parte de un circuito mas complejo.Determine la diferencia de potencial entre x e y.

3 Ω

6 Ω4 Ω 8 Ω

5 Ω10 A

5 A 2 A

y

x

A) 48 V B) 10 V C) 55 V D) 66 V E) 18 V

C LAVES


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3 4

Física

Electrodinámica II

1. Se muestra un circuito eléctrico simple donde lafuente es real. Indique verdadero (V) o falso (F)según corresponda.

I. Si aumentamos R, la eficiencia de la fuenteaumenta.

II. Si disminuye r , la eficiencia de la fuente dis-minuye.

III. Si aumentamos R, la fem de la fuente dismi-nuye.

IV. Si aumentamos R, el voltaje de la fuente au-menta.

r

Rε

A) FFFV B) VFFV C) VFFF

D) VVFV E) FFFF

2. En el circuito eléctrico mostrado, determine lalectura del amperímetro ideal. ( R=3 Ω).

20 V 2 R

2 R R30 V

A

A) 1 A B) 1,25 A C) 1,5 A D) 2,25 A E) 2,5 A

3. Considerando el voltímetro ideal, determinesu lectura.

25 V

A

V

15 V

6 Ω

4 Ω

2 Ω

10 V

A) 21 V B) 25 V C) 31 V D) 17 V E) 15 V

4. Las 2 fuentes que se muestran son idénticas(ξ=20 V; r =1 k Ω). ¿En cuánto varía la lectura delamperímetro ideal al cerrar el interruptor (s)?

(s)

A

R =9 k Ω

A) aumenta en 0,1 mA B) disminuye en 0,1 mA C) no varíaD) aumenta en 0,2 mA E) disminuye en 0,2 mA

5. En el circuito que se muestra tenemos 2 am-perímetros y 2 voltímetros iguales. Los ampe-rímetros 1 y 2 registran como lectura 100 µ A y99 µ A, respectivamente. El voltímetro 1 indica10 V, determine la lectura del voltímetro 2.

A 1

A 2

V 2

V 1

A) 0,01 V B) 0,1 V C) 1 V D) 0,5 V E) 5 V


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3 5

Física

6. En el circuito se muestran dos baterías idénti-cas conectadas a una resistencia R=1 Ω, porla que circula una corriente de intensidad I . Siel circuito se alimenta con una sola batería, lacorriente en R disminuye en un 40%. Determi-

ne la resistencia interna de una de las baterías.

ε ; r ε ; r

I

R

A) 0,15 Ω B) 0,25 Ω C) 0,10 ΩD) 0,20 Ω E) 0,40 Ω

7. Para medir una resistencia de valor desconoci-do R, se usa un voltímetro con una resistenciainterna de 10 k Ω y un amperímetro de resis-tencia interna 1 Ω, tal como se muestra. Si laslecturas del voltímetro y amperímetro son 48 V

y 8 A, respectivamente. Determine el valor de

R (en Ω).

ε

V

r

R A

A) 2 B) 3 C) 5D) 6 E) 8

8. Las bombillas eléctricas que se muestranson idénticas y su especificación técnica es100 V – 80 W. Determine la potencia que disipael circuito mostrado.

150 V

A) 240 W B) 160 W C) 120 W D) 100 W E) 80 W

9. Se tienen 3 foquitos idénticos y se muestran3 formas distintas de conectarlos. Si en cada

caso se conecta una misma pila ( ξ ; r ), indiqueen que caso la pila se consume más rápido.

(a) (b)

(c)

A) caso aB) caso bC) caso cD) todosE) dependerá de r

10. Un hervidor eléctrico está conectado a unafuente y logra elevar la temperatura de 0,5 L deagua de 20 ºC a 40 ºC en 2 minutos. Si el hervi-dor se conecta a una fuente del doble de volta-

je; ¿cuánto tarda en vaporizar completamente1 L de agua inicialmente a 20 ºC?

A) 4 min B) 9 min C) 13,5 minD) 17,5 min E) 31 min


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3 6

Física

Electromagnetismo I

11. Se muestran dos alambres conductores muylargos perpendiculares al plano P . Por elloscirculan corrientes 2 I e I , respectivamente, en

sentidos opuestos. Determine la relación B1 / B2 entre el módulo del campo magnético total B1en el punto (1) y el módulo del campo magné-tico total B2 en el punto (2).

2 i i

(2)(1)

r 2 r r

P

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

12. Se muestran las secciones transversales de 2conductores de gran longitud. Determine I detal manera que en P la inducción magnéticasea la menor posible.

37º

P

I 5 A

A) 1,8 A ⊗B) 1,8 AC) 0,9 AD) 0,6 A ⊗E) 0,9 A

13. En el gráfico se muestra a 2 conductores degran longitud que transportan corriente. ¿Cuáles la ecuación de la recta que une a todos lospuntos donde la inducción es nula?

O

4 cm X (cm)

4 A

Y (cm)

6 A

A) y x

= −

3

24

B) y x

= +3

24

C) y x

= − −

3

24

D) y x

= − +3

24

E) y x

= −

3

2

14. Se muestra un conductor de gran longitud do-blado de manera que sus partes forman entresi 90º. Determine en qué relación se encuen-tran los módulos de las inducciones magnéti-cas en A y B.

45º I

d

B

A

d

A) 0,15 B) 0,17 C) 0,20D) 0,50 E) 1


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3 7

Física

15. Se muestra un conductor de gran longitud do-blado de manera que sus partes son perpendi-culares entre sí. Para el instante mostrado, de-termine la fuerza magnética sobre la partículaelectrizada con –10 mC.

2 A 200 m/s

Y (cm)(0; 50; 0)

Z

X

A) 1,6( î – k ) µN

B) 1,6( î + ) µN

C) 0,8( î – k ) µN

D) 0 ,8 î µN

E) 0,8 µN

16. El gráfico muestra dos partículas con cargas q 1 y q 2 de igual valor absoluto y de masas m 1 y m 2, respectivamente, describiendo circunfe-rencias en una región donde existe un campomagnético homogéneo perpendicular y en-trante al plano del papel. Si las partículas semueven con igual rapidez, ¿cuál de las siguien-tes alternativas es correcta?

q 1

m 1 m 2

q2 B

A) q 1 es positiva, q 2 es negativa y m 1 > m 2B) q 1 es positiva, q 2 es negativa y m 1= m 2C) q 1 es positiva, q 2 es negativa y m 1 < m 2D) q 1 es negativa, q 2 es positiva y m 1 > m 2E) q

1 es negativa, q

2 es positiva y m

1 < m

2

17. Dos partículas de igual masa y electrizadascon la misma cantidad de carga fueron lanza-das en forma simultánea desde el origen delsistema de coordenadas con rapidez 2 v y 3 v.Indique verdadero (V) o falso (F) según corres-ponda. Desprecie efectos gravitatorios y la inte-racción entre las partículas. Además el campo

magnético homogéneo está confinado al pri-mer cuadrante.

I. Las partículas abandonan el campo al mis-mo tiempo.

II. El radio de giro de la trayectoria de la partí-cula (1) es 16 cm.

III. Cuando la partícula (1) pasa por la posición(16; 16) cm, la distancia que la separa de lapartícula (2) es 8 2 cm.

16 cm

(2)

(1)

B

X

Y

0

A) VVV B) VVFC) FFV D) FVV E) VFF


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3 8

Física

18. Una partícula electrizada positiva ingresa a unaregión donde se han establecido un campoeléctrico y otro magnético, ambos homogéneos.Indique verdadero (V) o falso (F) según corres-ponda. Desprecie efectos gravitatorios.

I. Es imposible que la partícula siga una trayectoria rectilínea.

II. La partícula desarrollará un MCU.

III. La F EL se mantiene constante mientras quela F mag aumenta.

E

B

F EL : fuerza

eléctrica

F mag : fuerza

magnetica

A) VVV

B) VFV

C) VFF

D) FFV

E) FFF

19. Determine el módulo de la fuerza magnéticasobre el conductor que se muestra.

I =2 A

0 12

16

Y (cm)

X (cm)

B= 0,2 T

A) 0,02 N

B) 0,04 N

C) 0,06 N

D) 0,08 N

E) 0,1 N

20. El gráfico nos muestra un conductor de granlongitud y una espira conductora cuadrada de20 cm de lado. Ambas transportan corrientesde 2 A y 4 A, respectivamente. Determine elmódulo de la fuerza magnética sobre la espira.

20 cm

4 A

2 A

A) 1,2 µN B) 1 µN C) 0,8 µN

D) 0,6 µN E) 0,4 µN

Electromagnetismo II

21. La base de un cubo de 40 cm de arista se apoyasobre el plano x – y. En dicha región se haestablecido un campo magnético homogéneocuya inducción presenta un módulo de 0,8 T yes paralela al vector (– 1; 1; 0). Determine el

flujo magnético entrante en el cubo.

A) – 32 mWb

B) +64 mWb

C) −64 2 mWb

D) −128 2 mWb

E) +128 mWb


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39

Física

22. La gráfica nos muestra el comportamiento delflujo magnético ( Φmag ) con el tiempo a travésde una espira conductora. Indique verdadero(V) o falso (F) según corresponda.I. En t=0,5 s y en=2 s, la corriente inducida es

la misma.II. En t=4 s la corriente inducida presenta su

máximo valor.III. En t=7 s la corriente inducida es menor que

en t=1 s.

Φ mag (Wb)

t(s)1 3 5 80

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

23. A través de un enrollado de 20 espiras el flujomagnético varía con el tiempo de acuerdo aΦmag =(2 t

2 – t+4) Wb t: se expresa en segundosDetermine la fem inducida en el instante t=3 s yla fem inducida media para el intervalo (1; 3) s.

A) 220 V; 70 V B) 220 V; 140 V

C) 200 V; 70 V D) 70 V; 200 V E) 110 V; 70 V

24. La gráfica nos muestra el comportamiento delflujo magnético ( Φmag ) a través de un conjun-to de 40 espiras conductoras y cuadradas delado 20 cm. Determine la fem inducida en elinstante t=3 s.

2

2

0 3

t(s)

Φ mag (Wb) B

Normal

60º

A) 20 V B) 40 V C) 60 V D) 80 V E) 120 V

25. Una espira conductora se encuentra en el pla-no xy y en dicha región se ha establecido uncampo magnético a lo largo del eje z y que va-

ría con el tiempo de acuerdo a la gráfica. ¿Quégráfica representa mejor el comportamientode la corriente inducida en la espira?Considere para la corriente antihorario comopositivo y horario negativo.

0 2

t (s)

B (T)

A)

0

I

t(s)

B)

0

I

t(s)2

C)

0

I

t(s)2

D)

0

I

t(s)2

E)

0

I

t(s)2


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4 0

Física

26. La barra conductora que se muestra tiene unaresistencia eléctrica de 2 k Ω y rota uniforme-mente con 8 rad/s. Considerando que el rielcircunferencial es conductor y de resistenciaeléctrica despreciable, determine la corriente

que pasa a través de la barra de 80 cm de lon-gitud ( r =50 cm).

r

B =0,5 T

A) 0,2 mA B) 0,25 mA C) 0,4 mA D) 0,5 mAE) 0,8 mA

27. Sobre un plano horizontal, una barra conduc-tora y lisa se lanza sobre unos rieles fijos ytambién conductores. Indique verdadero (V) ofalso (F) según corresponda.I. La iluminación del foco se atenúa conforme

transcurre el tiempo.II. La barra desacelera conforme transcurre el

tiempo.III. El módulo de la aceleración de la barra dis-

minuye con el tiempo.

B

A) VFF B) FFF C) FVFD) VVF E) VVV

28. Para el caso que se muestra a continuación,indique verdadero (V) o falso (F) según corres-

ponda.I. En la espira de la derecha el flujo magnético

es saliente.II. Para las condiciones dadas, la lectura del

amperímetro es nula.III. Si R comienza a disminuir en la espira de

la derecha se induce corriente en sentidoantihorario.

R r

A

A) FVF B) FFF C) VFFD) VVF E) VVV

29. Una espira conductora circunferencial de 40 cmde radio se traslada con rapidez constante de10 m/s debido a la acción de la fuerza F . Si laespira presenta una resistencia eléctrica de2 kΩ , determine el mayor módulo de F . Des-precie efectos gravitatorios.

v

O

B =0,5 T

F

A) 0,8 mN B) 0,6 mN C) 1,6 mND) 3,2 mN E) 2,4 mN


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4 1

Física

30. Se muestra el perfil de una espira conductorarectangular que total uniformemente alrededorde un eje perpendicular al plano del papel. Indi-que verdadero (V) o falso (F) según corresponda.I. El flujo magnético aumenta hasta el instante

que la espira se coloca en forma vertical.II. Para el observador la corriente inducida es

de sentido horario en todo instante.III. La fem inducida en la espira es constante.

ω

B

Observador

eje

A) VVV B) FFV C) FFFD) VFF E) VVF

Óptica geométrica I

31. Un objeto puntual se ubica en el origen de unsistema de coordenadas. Frente a él y dispues-

to en forma vertical se encuentra un espejoplano. Si el espejo comienza a rotar uniforme-mente con 0,2 rad/s alrededor de P , indique laalternativa correcta relación a la imagen delobjeto.

X (cm)

P

10

O

Y (cm)

A) Desarrolla un MCU con 0,2 rad/s y un radiode giro de 10 cm.

B) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radiode giro de 10 cm.

C) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radiode giro de 20 cm.

D) Desarrolla un MCU con 0,2 rad/s y radio degiro de 20 cm.

E) La imagen no se traslada.

32. Se muestra una superficie esférica, cuya parteinterna es altamente reflectora y la trayectoriaseguida por un rayo de luz. Determine a .

α

A) 18º B) 22,5º C) 36ºD) 54º E) 72º

33. El segmento ab que se muestra es de longi-tud y se encuentra frente a un espejo planodispuesto en forma vertical. Un observador seencuentra ubicado en P y desea ver la imagencompleta del segmento. Determine el tamañonecesario del espejo para lograr este fin.

a b

180 cm

P

A) 90 cm B) 80 cm C) 60 cmD) 45 cm E) 30 cm


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4 2

Física

34. Un espejo cóncavo tiene un radio de curvaturade 80 cm. Sea d la distancia de un objeto haciael espejo. Para que valores de d se logra unaimagen más grande que el objeto.

A) d > 80 cmB) 40 cm < d < 80 cmC) 0 < d < 40 cm y d > 80 cmD) 0 < d < 80 cmE) 0 < d < 40 cm

35. Se muestra la trayectoria seguida por un rayoluminoso antes y después de incidir en un es-pejo esférico de 40 cm de radio curvatura. De-

termine x.

x

60 cm

eje ópticoprincipal


36. El objeto que se muestra se encuentra frente aun espejo cóncavo. ¿Qué alternativa representamejor la imagen virtual de dicho objeto.

A)

F C

B)C)D)E)

37. El gráfico nos muestra un objeto y su imagen.Indique, ¿cuál es la distancia focal del espejoutilizado?

Eje ópticoprincipal

80 cm

h objeto

imagen3 h

A) – 30 cm B) +30 cm C) +60 cmD) +90 cm E) – 60 cm

38. La imagen de un objeto, que se encuentra fren-te a un espejo esférico, presenta un aumentode +0,25. Si la separación entre la imagen y elobjeto es 60 cm, determine la distancia focaldel espejo.

A) +8 cm B) –16 cm C) +16 cmD) –8 cm E) –24 cm

39. El gráfico nos muestra un espejo convexo y 2rayo de luz paralelos que inciden en él y se re-flejan. ¿Cuál será el aumento lineal de la ima-gen de un objeto ubicado a 40 cm del espejo?

8º

C

10 cm


A) +0,64 B) – 0,64 C) +0,46D) +0,82 E) – 0,46


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4 3

Física

40. Un objeto se encuentra frente a un espejo demanera que su imagen presenta un aumen-to lineal de – 1. Luego al desplazar el objeto60 cm, paralelo al eje óptico principal, el au-mento lineal es +2. Determine el radio de cur-

vatura del espejo.


Óptica geométrica II

41. Se muestra una esfera de vidrio transparenteubicada entre 2 medios ópticamente distintos.Un rayo de luz incide en forma horizontal, talcomo se muestra y luego sale al segundo me-dio en forma vertical. Determine a .

α

Medio 1 Medio 2

n 1=53 n 2=

43;

A) 53º B) 37º C) 53º/2D) 37º/2 E) 16º

42. El gráfico nos muestra un prisma y un rayoluminoso que incide en forma perpendicular.¿Cuál debe ser la medida del ángulo q paraque el rayo quede atrapado en el prisma( n prisma =2). Considere que el prisma es degrandes dimensiones.

A) q > 15ºθB) q > 45º

C) q > 30ºD) 15º < q < 30ºE) 30º< q< 60º

43. Determine que alternativa corresponde a unenunciado incorrecto.

A) Las lentes forman imágenes por refracción.B) Las lentes bicóncavas siempre son diver-

gentes.C) Las lentes presenta 2 focos y si es conside-

rada una lente delgada, ambas distanciasfocales son iguales.

D) Las lentes divergentes siempre forman imá-genes virtuales y más pequeñas que el objeto.

E) Si el medio que rodea a una lente biconvexa presenta mayor índice de refracciónque la lente, esta se comporta como unalente divergente.

44. Se muestra la trayectoria seguida por un hazde luz de rayos paralelos que incide en unalenta biconvexa. Indique verdadero (V) o fal-so (F) según corresponda.I. El índice de refracción del medio que rodea

a la lente es mayor que el de la lente.II. La lente no puede ser biconvexa sino bi-

cóncava.III. La lente es divergente.

IV. Para cualquier posición de un objeto, laimagen siempre será virtual.

A) VVVVB) VFVV C) FFVV D) FFVFE) VFFV


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44

Física

45. ¿Cuál es el aumento lineal de la imagen quese forma al colocar un objeto de altura h en elfoco de una lente divergente?

A) +2

B) +1/2C) no se forma imagenD) – 1/2E) – 1

46. Se muestra la trayectoria seguida por 2 rayosde luz antes y después de pasar por una lenteconvergente de 50 cm de distancia focal. Si en

P colocamos un objeto puntual, ¿a qué distan-

cia de la lente se forma su imagen?

37º53º

P


A) 32,25 cmB) 30, 75 cmC) 28,125 cmD) 24,375 cmE) 20,5 cm

47. La distancia entre un objeto y una pantalla

es 0,8 m. Entre ellos se ubica una lente cuyadistancia focal es +15 cm.¿A qué distancia de la pantalla se debe ubicarla lente para tener una imagen nítida, de ma-

yor tamaño que el objeto y que pueda ser ob-servada desde cualquier posición?


48. Se tiene una lente plano - convexa dentro deun medio de índice de refracción 1,8. El índicede refracción de la lente es 1,2 y el radio de lasuperficie convexa es 40 cm. ¿Cuál es la poten-cia óptica de dicha lente?

A) – 1,12 D B) 0,94 D C) – 0,83 D

D) +0,86 D E) +0,92 D

49. Un objeto se encuentra frente a una lente, cuyadistancia focal es f =+20 cm, a 30 cm de dichalente. ¿A qué distancia, detrás de la primera,hay que colocar una segunda lente divergente

( f = – 20 cm) para lograr que la imagen finaltenga la misma altura que el objeto?

A) 80 cm B) 60 cm C) 40 cm

D) 20 cm E) 10 cm

50. La distancia mínima de visión nítida de un hi-permétrope es de 50 cm. ¿Cuál será esta dis-tancia cuando la persona se auxilia con anteo-

jos de distancia focal 30 cm?

A) 15,6 cm B) 15,7 cm C) 16,75 cm

D) 16,8 cm E) 18,75 cm

Introducción a la física moderna

51. ¿Cuál es el módulo de la cantidad de movi-

miento de un fotón que presenta una energíade 9×10 – 19 J?

A) 10 – 26 kg m/s

B) 9×10 – 27 kg m/s

C) 4,5×10 – 27 kg m/s

D) 2×10 – 27 kg m/s

E) 3×10 – 27 kg m/s


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Física

52. Philip Lenard determinó que los fotoelectro-nes liberados del zinc por rayos ultravioletapodrían ser detenidos utilizando un voltaje de4,3 V . Determine la máxima rapidez de los fo-toelectrones.

A) 0,8×10 6 m/s B) 10 6 m/s C) 1,2×10 6 m/s

D) 1,6×10 6 m/s E) 2×10 6 m/s

53. Con relación al voltaje de frenado ( V F) en elefecto fotoeléctrico, indique verdadero (V) ofalso (F) según corresponda.

I. V F aumenta si la frecuencia de la radiaciónincidente es mayor.

II. V F aumenta si la intensidad de la radiaciónincidente es mayor.

III.V F es independiente del metal sobre el cualse hace incidir la radiación.

A) FFF B) VFF C) VFV

D) FFV E) VVV

54. La gráfica nos muestra el comportamiento del

voltaje de frenado ( V F) en función de la frecuen-cia de la radiación incidente sobre 2 placas me-tálicas A y B. Indique verdadero (V) o falso (F)según corresponda.I. a y b siempre deben ser iguales.II. B presenta una función trabajo mayor que

la de A.III. Cuando f = f 2, el voltaje de frenado para la

placa A será V F=( f 2 – f 1) tan b .

A) VVV

O f 1

f 2

A B

α β f

V F

B) VFFC) FFV D) FFFE) FVV

55. En un experimento de efecto fotoeléctrico laradiación incidente es de frecuencia f y el vol-taje de frenado es V . ¿Cuál será el nuevo volta-

je de frenado, si la frecuencia de la radiaciónincidente se duplica?

h : constante de Planck q : cantidad de carga del electrón

A) V B) 2V C) 2V hf

q+

D) V hf

q+

2 E) V

hf q

+

56.En 2 casos de efecto fotoeléctrico se obtuvola siguiente gráfica para el comportamientode la intensidad de la fotocorriente y el voltajeaplicado a la misma. Indique verdadero (V) ofalso (F) según corresponda. En ambos casosse hizo incidir luz de la misma frecuencia.I. En el caso I, el material presenta mayor fre-

cuencia umbral que en el caso II.II. En ambos casos la intensidad de la radia-

ción incidente es la misma.III. En el caso I la intensidad de la corriente de

saturación es mayor que en el caso II.IV. En ambos casos cuando el voltaje aplicado

es nulo cesa el efecto fotoeléctrico.

O

Caso IMaterial A

Caso IIMaterial B

V (Voltaje Aplicado)

I (fotocorriente)

A) VVVV B) FFFV C) VFFV D) FFFF E) VFVF


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Física

57. Sobre una superficie metálica incide una ra-diación de 0,15 mm de longitud de onda. Si lafunción trabajo es la tercera parte de la energíadel fotón incidente. ¿Cuál es la rapidez máxi-ma de los fotoelectrones emitidos?

A) 2,2×10 6 m/s B) 16×10 5 m/s C) 12×10 6 m/sD) 14×10 5 m/s E) 28×10 5 m/s

58. Se muestra la gráfica E C máx para el efecto fo-toeléctrico. Determine la frecuencia umbraldel material fotosensible (en 10 14 Hz).

f (10 14Hz)

E C max (eV)

0,125

12,5

A) 6,2 B) 8,4 C) 12,5

D) 22,2 E) 32,2

59. Indique las proposiciones verdaderas (V) ofalsas (F) respecto a los rayos (X).I. Son OEM y en el vacío presentan una rapi-

dez de 3×10 18 m/s.

II. Para rayos X de longitud de onda 0,1 nm sufrecuencia es 3×10 18 Hz.

III. La energía de un fotón de rayos X, de fre-cuencia 3×10 18 Hz, es 12,5 keV.

A) FVF B) VVV C) VFFD) FFF E) FFV

60. Los electrones mostrados son acelerados des-de el reposo por un campo eléctrico, al im-pactar con un material duro (blanco) experi-mentan una grande aceleración, generándoserayos X. Si la longitud de onda de los rayos X es0,02 nm, ¿cuál es el voltaje (en kV) acelerador?

Considere que toda la energía cinética delelectrón se transforma en radiación (rayos X).

h =6,63×10 – 34 J · s.

E

v=0

v=0

– –

– – –– blanco

Rayos X

A) 20 kV B) 42 kV C) 62 kV D) 72 kV E) 80 kV

C LAVES

física completo - semestral uni vallejo 2014

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