Evaluación Física 3º Medio Marzo.

Nombre: ______________________________________ 3º Medio ____

Ítem I: Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificando las falsas.

1.___ El tiempo que demora un cuerpo en realizar una vuelta completa en torno a un punto fijo se denomina periodo.

2.___ La velocidad angular es una magnitud física que da cuenta de la variación angular en función del tiempo.

3.___ La velocidad tangencial se determina a partir de la velocidad angular y el tiempo.

4.___ Si una partícula que gira con un movimiento circular uniforme se va alejando del centro de giro, mantiene constante su velocidad tangencial.

5.___ En el movimiento circular uniforme el modulo de la velocidad tangencial es constante.

6.___ Todo cuerpo que gira bajo la acción de un movimiento circular uniforme, experimenta una aceleración centrípeta que apunta hacia el centro de giro.

7.___ La aceleración tangencial es una magnitud que se puede obtener a partir de la velocidad angular al cuadrado multiplicada por del radio de giro.

8.___ Todo cuerpo que gira con movimiento circunferencial uniforme, se mantiene en este tipo de movimiento gracias a la acción de la fuerza centrípeta que apunta siempre hacia el centro del movimiento.

Ítem II: Términos Pareados. En la columna de la izquierda encontrarás varias magnitudes físicas relacionadas con el movimiento circular uniforme. Indica el número que le corresponde a cada definición dada en la columna de la derecha

1) Periodo. ___ Vector que apunta hacia el centro de giro y representa la variación de velocidad a través del tiempo.

2) Frecuencia. ___ Tiempo que demora un punto cualquiera de una circunferencia en dar una vuelta completa

3) M.C.U. ___ Magnitud que indica la relación entre el ángulo descrito por una partícula y el tiempo necesario para describirlo.

4) Velocidad tangencial. ___ Cuociente entre la cantidad de vueltas que puede dar una partícula y el tiempo que demora.

5) Velocidad angular. ___ Movimiento circunferencial uniforme.6) Aceleración centrípeta. ___ Vector que apunta hacia el centro de giro y que

mantiene a un cuerpo rotando en torno a un punto fijo llamado centro.

7) Fuerza centrípeta. ___ Magnitud vectorial perpendicular al radio que indica la rapidez lineal con la que se mueve una partícula que se encuentra en rotación.

Ítem III. Selección Múltiple. Marca con una X la alternativa correcta.

1. Conocida la velocidad angular de un objeto puntual, ¿qué otra cantidad basta para conocer la rapidez tangencial con la que se mueve dicho objeto?

a) Periodo.b) Frecuencia.c) Radio de giro.d) Angulo de giroe) Aceleración centrípeta.

2. La rueda de un auto de fórmula 1 realiza, en promedio 15.000 vueltas por minuto (15.000 RPM). ¿Cuál es la velocidad angular de la rueda?

a) 500 π [rad/s]b) 250 π [rad/s]c) 125 π [rad/s]d) 500 [rad/s]e) 250 [rad/s]

3. Se hace girar una piedra atada a una cuerda a manera de boleadora y se ubica sobre un plano horizontal (ver imagen), ¿qué fuerzas se reconocen en dicho plano?

a) La suma de la fuerza centrípeta y la tensión, en la misma dirección.

b) La fuerza centrípeta hacia el centro de giro, y la tensión hacia fuera de ella.

c) Tensión hacia el centro del giro.d) Fuerza normal hacia el centro de giro.e) Fuerza de gravedad hacia el centro de giro.

4. Una rueda de bicicleta de 100 cm de diámetro gira con una frecuencia de 10 Hertz. ¿Cuál es la rapidez tangencial del extremo de la rueda de la bicicleta?

a) 10 [m/s]b) 10 π [m/s]c) 10 π [rad/s]d) 100 π [m/s]e) 1000 π [m/s]

5. Respecto a un M.C.U, es incorrecto afirmar que:

I. La rapidez tangencial es constante.II. La velocidad tangencial es constante.III. La velocidad angular varía.IV. Se produce por acción de una aceleración tangencial.

a) Solo Ib) Solo IIc) Solo II y III d) I, III y IVe) II, III y IV

6. En el M.C.U. de una rueda de bicicleta, es correcto afirmar que:

a) El extremo de la rueda y los rayos giran con la misma fuerza centrípeta.b) El extremo de la rueda y los rayos giran con la misma velocidad angular.c) El extremo de la rueda y los rayos giran con la misma rapidez tangencial.d) El extremo de la rueda y los rayos sienten la misma aceleración tangencial.e) El extremo de la rueda y los rayos giran con la misma aceleración centrípeta.

7. Si un cuerpo gira con un M.C.U. se debe a la acción de:

a) La velocidad angular.b) La rapidez tangencial.c) La aceleración centrípeta.d) La fuerza centrípeta.e) La tensión.

8. Federico y Carlos se montan en dos caballos de un carrusel que gira con M.C.U, Federico está ubicado a 2 m del eje de rotación y Carlos a 4 m. del eje de rotación. Si este último experimenta una rapidez tangencial VT, entonces Federico experimenta una rapidez tangencial igual a:

a) VT/4b) VT/2c) VT

d) 2VT

e) 4VT

9. Un cuerpo de masa m se mueve con rapidez constante sobre una trayectoria circunferencial

girando en sentido antihorario, como se indica en la figura. La aceleración centrípeta de este cuerpo al pasar por el punto P está mejor representada por:

a) b)c)d)e)

10. Un cuerpo describe un M.C.U al efectuar 300 rotaciones por minuto. ¿Cuál es el periodo de este movimiento?

a) 1/300 [s]b) 0,1 [s]c) 0,2 [s]d) 5 [s]e) 50 [s]

11. Un cuerpo de masa de 5 kg realiza un M.C.U con un periodo de 2 segundos. Si el radio de giro es de 1 metro, ¿cuánto debe valer la aceleración centrípeta que provoque dicho M.C.U?

a) π [m/s2]b) 2,5 π [m/s2]c) π 2 [m/s2]d) 2,5 π2 [m/s2]e) 5,0 π2 [m/s2]

12. Para el cuerpo de la figura, ¿cuál es la dirección de la velocidad tangencial en el punto m?

a)b)c)d)e) La velocidad tangencial no posee dirección.

13. Una bicicleta está compuesta por dos ruedas, una pequeña y una grande, conectadas por una cadena. ¿Cuál afirmación respecto a dicho movimiento es verdadera?

a) El borde exterior de las ruedas poseen la misma rapidez tangencialb) Ambas ruedas poseen la misma velocidad angular.c) La velocidad tangencial de ambos movimientos es constante.d) La aceleración centrípeta de ambas ruedas es la misma.e) La frecuencia de rotación de ambas ruedas es la misma.

14. Un cuerpo gira con una velocidad angular de 16 π [rad/s]. ¿Cuál es la frecuencia de rotación de dicho cuerpo?

a) 1/8 [Hz]b) 1/8 π [Hz]c) 8 [s]d) 8 [Hz]e) 8 π [Hz]

15. Un satélite terrestre se ubica a aproximadamente 12.000 km del centro de la Tierra a orbitar. Si es un satélite geoestacionario, es decir, que rota al mismo ritmo que la Tierra de manera de permanecer estático respecto a esta, ¿qué se puede afirmar respecto a la fuerza centrípeta que existe entre la Tierra y el satélite, para que se produzca dicha situación? Considera que la masa del satélite es de 5 toneladas.

a) Su valor es aproximadamente igual a la rapidez tangencial.b) Su valor tiende al infinito.c) Su valor es cercano a cero.d) Su valor cambia a lo largo de la rotación.e) Su valor es cercano al peso del satélite.

16. En un disco de vinilo que gira a 60 rpm, el surco exterior está a 15 cm del centro del disco y el surco interior está a 5 cm. ¿Cuál es la diferencia entre la rapidez con la que la aguja del tocadiscos recorre el surco cuando el disco comienza y finaliza? (considera que la aguja se ubica en la parte exterior el disco cuando comienza a girar)

a) 30 π [cm/s]b) 20 π [cm/s]c) 10 π [cm/s]d) 5 π [cm/s]e) 2 π [cm/s]

17. En una pista circular de 100 m de radio un corredor tarda 20 [s] en recorrer un arco subtendido por un ángulo de 60º. ¿Cuál es la rapidez tangencial aproximada del corredor?

a) 10 π [m/s]b) 5 π [m/s]c) 2 π [m/s]d) 1,6 π [m/s]e) 0,6 π [m/s]

18. un pasajero de 90 [kg] se encuentra en el asiento izquierdo de un auto, que se desplaza con una rapidez de 20 [m/s]. Cuando el auto gira a la derecha con un radio de 40 [m]. ¿Cuál es valor de la fuerza que la puerta ejerce sobre el costado de la persona?

a) 300 [N]b) 600 [N]c) 900 [N]d) 1200 [N]e) 2100 [N]

Ítem IV: Desarrollo. En este ítem debes contestar entregando dos argumentos que fundamenten tu respuesta.

1. Dos puntos ubicados en un mismo disco a distintas distancias del centro de rotación, tiene distintas velocidades tangenciales e igual velocidad angular. ¿Si / No?

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2. Si un automóvil se prueba en una pista circular de 300 [m] de radio y parte desde un punto A, y luego de 3 [min] el auto vuelve a pasar por el punto A. ¿El desplazamiento del auto en la segunda vuelta es igual a cero y el tiempo de recorrido es el doble del tiempo inicial? ¿Si / No?

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Habilidades Ítem Puntaje ideal Puntaje real NotaConocer

ComprenderSintetizarEvaluar