EXAMEN IT FISICA B 2014. - SOLUCION - PUBLICAR.docx

7/24/2019 EXAMEN IT FISICA B 2014. - SOLUCION - PUBLICAR.docx

http://slidepdf.com/reader/full/examen-it-fisica-b-2014-solucion-publicardocx 1/7

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORALFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICAS

DEPARTAMENTO DE FISICA

PRIMERA EVALUACIÓN DE FÍSICA B- IT 2014 FECHA MIERCOLES 2 JUNIO DEL 2014

NOMBRE:………………………………………………………………………………………………

PARALELO:!

DURANTE EL E"AMEN# TODOS LOS CELULARES Y CUAL$UIER OTRO MEDIO DE

COMUNCICACION ELECTRONICA DEBEN ESTAR APA%ADOS Y %UARDADOS EN SUS

MOCHILAS! NIN%&N ESTUDIANTE DEBE TENER EN SU PODER LO ANTERIORMENTE

MENCIONADO!

Las primeras diez preguntas son de opción múltiple y tienen un valor de dos puntos cada

una.

EN CADA TEMA JUSTIFIQUE SU RESPUESTA.

1. Se tiene una lámina de cobre de dimensiones 120 cm x 60 cm x 0.02cm. ¿Cuál será su deformación unitaria transversal cuando se somete auna tracción uniforme de 9.8 x 10 ! en la dirección de la arista ma"or#$l módulo de %oun& 'ara el cobre es 1.20x1011 (a " el coe)ciente de'oisson es 0.*2a+ ,2.-x10 ,-

b+ ,*.x10,

c+ ,1.9x10,*

d+ ,8.2x10,9

e+ ,-.9x10,

2. /na cuerda lar&a de masa m se sueta del teco " cuel&a verticalmente.Se 'roduce un 'ulso de onda en el extremo inferior el cual viaa cuerdaarriba. 3a ra'ide4 del 'ulso al subir 'or la cuerda5a+ (ermanece constanteb+ umentac+ 7isminu"e

NOTA: $ste examen está diseado 'ara ser resuelto de manera individual 'uede usar uncalculadora ordinaria 'ara sus cálculos aritmticos un lá'i4 o esfero&rá)co. Solo 'uede comunicarscon la 'ersona res'onsable de la rece'ción del examen: " cual;uier instrumento de comunicació;ue ubiera tra<do deberá a'a&arlo " 'onerlo en la 'arte anterior del aula unto con al&=n otrmaterial ;ue se encuentre acom'aándolo. !o consultará libros notas ni al&=n a'unte adicional las ;ue se entre&uen en esta evaluación. Desarrolle los temas de manera ordenada. Firme com

constancia de haber leído lo anterior.

'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''



d+ >altan datos 'ara decidir. /n obeto omo&neo " maci4o se encuentra totalmente sumer&ido en

un l<;uido " en e;uilibrio. !o toca el fondo. (odemos a)rmar5a+ 3a densidad del obeto es i&ual ;ue la densidad del li;uidob+ 3a densidad del obeto es menor ;ue la densidad del li;uidoc+ 3a densidad del obeto es ma"or ;ue la densidad del li;uido

d+ $sto no es 'osible un obeto sumer&ido en un l<;uido siem're seunde o ?ota

-. Colocamos en un reci'iente ;ue contiene a&ua una esfera ueca de'lomo de masa 1* & volumen i&ual a 20 cm. (odemos a)rmar5a+ 3a esfera se undirá " caerá al fondob+ $sta esfera 'ermanecerá totalmente sumer&ida en el a&ua en

e;uilibrio a cierta 'rofundidadc+ >lotará 'arcialmente sumer&ida en el a&uad+ >alta la densidad del 'lomo.

*. 3as 'art<culas en un medio 'or el cual se 'ro'a&a una onda lon&itudinal5a+ !o se muevenb+ Se mueven en una dirección 'er'endicular con la dirección de

'ro'a&ación de la ondac+ Se mueven acia adelante " acia atrás en la dirección de

'ro'a&ación de la ondad+ Se mueven solo acia adelante en la dirección de 'ro'a&ación de la

onda

6. /n blo;ue de 'lomo de 2 @& de masa " densidad 11.* &Acm es colocadoen un reci'iente con mercurio de densidad 1.6 &Acm. 3a fuer4anecesaria 'ara mantener sumer&ido el blo;ue es a'roximadamente5

a+ 1.9* !b+ 2.0* !c+ 2.* !d+ .0* !e+ .*8 !



. Se mantiene tensa una cuerda ?exible de 0 m de lon&itud " 10 @& demasa entre dos 'ostes con una tensión de 200 !. Si se &ol'eatransversalmente la cuerda en uno de sus extremos allar el tiem'o ense&undos ;ue tardará la onda transversal 'roducida en alcan4ar el otroextremo.

a+ 1.0b+ 0.*0c+ 0.d+ 0.2*e+ 0.16

8. /n observador determinó ;ue ab<a 2.* m de se'aración entre un valle "una cresta ad"acente de las olas su'er)ciales en un la&o " contó crestas ;ue 'asaban en * s. ¿Cuánto vale la ma&nitud de la velocidadde las olas su'er)ciales Ben mAs+#a+ 1.*b+ .1-c+ -.1d+ 6.29e+ .86

9. Cuando una onda 'asa de un medio a otro diferente no var<a5a+ 3a velocidad " la frecuenciab+ 3a velocidad " la lon&itud de ondac+ 3a frecuenciad+ 3a frecuencia " la lon&itud de onda

10./na cámara en la ;ue se a eco el vac<o tiene una 'uerta cuadrada de

0.*0 m de lado. Si la 'resión atmosfrica es de 1.0 × 10* (a 'ara

abrir esta 'uerta ará falta acer una fuer4a de5

a+ 1.0 × 10* !b+ 2* @!

c+ *.0 × 10- !

d+ * @!

PROBLEMAS DE DESARROLLO



1. /n obeto de 20.0 @& se mueve a ra'ide4 constante en una tra"ectoriacircular ori4ontal se&=n lo mostrado en la )&ura. Si el cable es aluminio

B$20 ×1010

(a+ de 0.*0 mm de diámetro. Si la lon&itud del cable

tensionado cuando forma 620 con la vertical es 1.20 m. ¿Cuál será su

lon&itud sin tensión# B 10'untos+

7esarrollo

(ara calcular la lon&itud sin tensión Blon&itud inicial+

2. Se necesita llenar un tan;ue de 8 m de volumen con a&ua en un tiem'ode 1* minutos mediante un ?uo de a&ua cu"a descar&a está a una

∑ F y=0

Tcos620−mg=0

T =(20 kg )(

9.8 m

s2

)cos62

0 =417.5 N

D620

m&

$l área A=π (0.50×10

−3m)2

4 =1.9635×10

−7m

2

T

A= E

∆ l

l →

T

A= E

l f −l0

l0

417.5 N

1.9635×10−7m2

=20×1010 N

m2

(1.2m−l

0

l0

)7es'eando l

0=1.187m



altura de 20 m como se muestra en la )&ura. Se 'ide determinar5V+,) 10 ./

a+ 3as res'ectivas velocidades del l<;uido en las tuber<as de diámetro d1 " d2. B * 'untos+

D3+)),,C,5/, 63, 5+/6+, C,5/, 63 ,+73,5(6+63

b+ 3a lectura del manómetro a la salida de la bomba en (ascales. B *'untos+Se seleccionan dos 'untos del ?uido en movimiento los 'untos " E.

pmA+1

2 ρ V A

2+ ρg y A= pmB+

1

2 ρ V B

2+ ρg yB

pmA

+1

2

(1000

kg

m3

)(1.13

m

s

)

2

+0=0+1

2

(1000

kg

m3

)(7.07

m

s

)

2

+1000 kg

m3

×9.8m

s2 × 20m

PmA=2.20×10

5 N

m2

d1

-

E

20 md

2 10

Fanómetr

!ivel de

Eomba

3a velocidad a la descar&a5

V B= Q

A B

=8.89×10

−3 m3

s

1.26×10−3

m2 =7.07

m

s

Gelocidad en la sección del

manómetro5

8.89×10−3 m

3

Q= 8m3

15×60 s=8.89×10

−3 m3

s

Hrea a la descar&a5

A B=π × (0.04m )2

4=1.26×10

−3m

2

Hrea en la sección delmanómetro5



. /n cuer'o 'rismático de 20 cm de altura " densidad 0.80 × 10 @&Am

?ota en un reci'iente ;ue contiene a&ua " una ca'a de benceno de 2.0cm de es'esor 'or encima del a&ua. ¿Iu altura B+ emer&erá de la faseli;uida# 7ensidad del benceno 900 @&Am " la del a&ua 1000 @&Am.V+,) 10 ./

4! /na onda transversal se 'ro'a&a a lo lar&o de un alambre del&ado decobre con una ra'ide4 de 80 mAs " frecuencia de 20 J4. Si el alambre decobre fuese de diámetro i&ual a la mitad del anterior manteniendo i&ualla tensión " la frecuencia5 V+,) 10 ./!

W cuerpo

Eenceno

2

a&ua

EBenceno

Eagu

∑ F y=0

E Agua+ E Benceno−W cuerpo=0

1000 kg

m3 (9.8 m

s2 )a × A+900

kg

m3 (9.8 m

s2 )(0.02m )× A−800

kg

m3 (9.8 m

s2 ) (0.20m )× A=0

7es'eando a se tiene ;ue a=0.142m=14.2cm

3a altura ;ue emer&e de la su'er)cie será5



a+ Calcular la nueva velocidad de 'ro'a&ación de la ondaB* 'untos+

b+ Si la am'litud de la onda es π m determine la función de la onda

de la forma y= A sen(k!"#$ −%) cuando sta se 'ro'a&a en el

alambre de menor diámetro conociendo las condiciones iniciales de

la onda $ =0 & !=0 y y=0

B * 'untos+

v

3a densidad lineal se de)ne como la masa dividida 'ara unidad de lon&itud

'=

m

∆ !

Si multi'licamos " dividimos 'ara el área se tiene5

'= m× A

∆ !× A=

m× A

V = ρA

3ue&o se ace una relación entre las densidades lineales de los dosmedios.

'1

'2

=

ρ A1

ρ A2

→ '

1

'2

=

A1

A2

π d

2

3a lon&itud de onda )= *

f =

160m/s

201/ s =8m

$l n=mero de onda k =2 π

) =

2π

8m=

π

4 m

3a frecuencia an&ular +=2πf =2π ×20 1

s=40π

1

s

7e las condiciones iniciales $ =0, !=0 y y=0 se o,$-ene0=πsen (0+0−∅ )→∅=0

3a función de onda será5 y=πsen( π

4 ! " 40π$ )

Documents

EXAMEN IT FISICA B 2014. - SOLUCION - PUBLICAR.docx