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Campus de Vigo
Escola de Enxeñería Industrial DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA
A FÍSICA I - EXAMEN JULIO 2011
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1.- Un senderista lanza una piedra desde lo alto de un acantilado con una velocidad inicial de 25,0 m/s y formando un ángulo de 40,0° con la pared vertical del acantilado, tal y como se indica en la figura 1. Si la piedra tarda 3,75 s en alcanzar el suelo y la resistencia del aire se desprecia, la altura del acantilado se aproxima a:
A) 60,3 m B) 71,8 m C) 129 m D) 141 m E) 163 m
Figura 1.
2.- Dos partículas, A y B, realizan un movimiento circular uniforme alrededor de un centro común y tienen la misma aceleración normal (radial). La partícula A describe un círculo de 8,9 m de radio y tiene un período de 4,3 s. Si el módulo de la velocidad de la partícula B es de 2,9 m/s, el período de esta última se aproxima a: A) 0,90 s B) 0,96 s C) 0,84 s D) 1,0 s E) 1,1 s
3.- Una piedra de 1,0 N se deja en libertad con una velocidad inicial cero en un punto A situado en el extremo de una taza semiesférica de radio R=0,10 m. El trabajo realizado por la fricción cuando la piedra baja de A a B es de -0,050 J. La energía cinética de la piedra en el punto B es: A) 0,05 J B) 0,10 J C) 0,15 J D) 0 J E) 0,10 J
Figura 2.
A
B
C
D
E
4.- La condición necesaria y suficiente para que se conserve la cantidad de movimiento de un sistema de partículas es: A) Que alguna de las partículas esté en reposo. B) Que la resultante de las fuerzas externas sea nula. C) Que la resultante de las fuerzas externas sea igual a la resultante de las fuerzas internas. D) Que se conserve la energía. E) Que la resultante de las fuerzas internas sea nula.
5.- Un hombre se encuentra sentado en el centro de una canoa en reposo. Si se desplaza 2, m hacia delante, la canoa retrocede 1,0 m. Si no consideramos ninguna fuerza externa, podemos afirmar que el centro de masas del sistema se ha desplazado: A) 1,0 m hacia delante. B) 0 m C) 3,0 m hacia delante. D) 1, 0 m hacia atrás. E) 1,5 m hacia atrás.
6.- Un bloque de 5 kg se mueve a 5.00 m/s sobre una superficie horizontal sin rozamiento hacia un resorte ideal que está sujeto a una pared. Después de la colisión el muelle se comprime hasta una distancia máxima de 0.68 m. ¿A qué valor se aproxima el módulo de la velocidad del bloque cuando el muelle está comprimido sólo hasta la mitad de dicha distancia máxima? A) 2.3 m/s B) 3.6 m/s C) 4.3 m/s D) 4.7 m/s E) 5 m/s
Figura 3.
7.- Dos varillas de latón tienen la misma longitud, pero el área de la sección transversal de la varilla A es el doble de la de la varilla B. Al aplicar las mismas fuerzas de tracción en los extremos de cada una de estas varillas: A) Las dos se alargarán lo mismo. B) La varilla A se alarga la mitad que la varilla B. C) La varilla A se alarga el doble que la varilla B. D) La varilla B se alarga la mitad que la varilla A. E) El alargamiento de la varilla A es cuatro veces el alargamiento de la varilla B.
12.- Un tambor cilíndrico de masa M y radio R rueda sin deslizamiento sobre una superficie horizontal. El eje del tambor está atado a un muelle de constante elástica K , como se indica en la figura. Señale cuál será la frecuencia angular para pequeñas oscilaciones:
A)
B)
C)
D)
E)
Figura 6.
13.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones referidas a un sistema oscilante amortiguado es correcta? A) Se dice que el sistema está en amortiguamiento crítico cuando la frecuencia de oscilación es infinita. B) Cuanto más amortiguado sea el sistema, mayor será su factor de calidad. C) La energía mecánica no se conserva sino que decae exponencialmente. D) A mayor amortiguación, mayor frecuencia de oscilación. E) La energía mecánica decae linealmente con el tiempo.
14.- La ecuación , que describe el efecto Bernoulli tiene su origen en: A) La conservación del momento lineal. B) La Tercera Ley de Newton, igual “acción y reacción”. C) La conservación de energía para un fluido en movimiento. D) El principio de continuidad para fluidos. E) Segunda ley de newton aplicada a un fluido.
15.- Por la cañería horizontal de la figura circula un fluido ideal no viscoso. Si designamos por h1 la altura que alcanza el fluido en el tubo vertical 1 y por h 2 la altura que alcanza en el tubo vertical 2 , se cumple: A) h 1 =h B) h 1 >h 2 C) h 1 < h D) No se pueden comparar las alturas h 1 y h2 , ya que no conocemos la velocidad del fluido en los distintos puntos. E) Ninguna de las anteriores
Figura 7.
16.- Un tubo en U tiene agua que llega a la misma altura h en las dos ramas. El área de la sección transversal de la rama es A 1 y el área de la sección transversal de la rama de la izquierda es A 2. Se vierte aceite (no se mezcla con el agua) de densidad 0,83 g/cm 3 en la rama de la derecha. Cuando se alcanza el equilibrio: A) El nivel de las dos ramas será el mismo. B) El nivel de la rama derecha será mayor que en la rama de la izquierda. C) El nivel de la rama derecha será menor que en la rama de la izquierda. D) La diferencia de niveles depende de A 1 y A 2. E) El nivel baja en ambas ramas.
17.- Si se aumenta al doble la longitud de onda de una cuerda, ¿Qué sucede con la rapidez de la onda?: A) Se duplica. B) Permanece igual. C) Se reduce a la mitad. D) Se triplica. E) Ninguna de las anteriores.
18.- Una esfera metálica sólida de 8,8 kg de masa y de densidad 2100 kg/m3 se suspende por una cuerda. La esfera flota cuando se pone en un líquido de densidad 3000 kg/m3. La fracción sumergida del volumen de la esfera es próxima a: A) 0, B) 0, C) 0, D) 0, E) 0,
19.- Una onda armónica se propaga de izquierda a derecha con una velocidad de 200 m/s, su amplitud es de 4,0 m y su longitud de onda de 20m. La función de onda y(x,t) que la representa es : (en unidades del SI)
A) y = 4 , 0 sen ( 0 , 1 π x − π t 5 )
B) y = 4 , 0 sen ( 40 π x − 20 π t )
C) y = 4 , 0 sen ( 0 , 1 π x − 20 π t )
D) y = 4 , 0 sen ( 0 , 1 π x + π t 3 )
E) y = 4 , 0 sen ( 40 π x + 20 π t )
20.- Se producen ondas estacionarias en un tubo de órgano con un extremo cerrado y el otro abierto. Siendo λ la longitud de onda, el nodo de desplazamiento más cercano al extremo cerrado del tubo se encuentra a una distancia igual a: A) λ B) λ/ C) λ/ D) λ/ E) λ/
