FUENTE DE DEPARTAMENTO DE FISICAUNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE CIENCIASDEPARTAMENTO DE FISICA PRIMER PARCIAL DE FISICA BASICA INSTRUCCIONES: Debe portar documento de identificación y apagar todo equipo electrónico de comunicación. El examen consta de 20 preguntas de selección múltiple, resuelva y elija la respuesta correcta entre cuatro opciones que se dan y si ninguna se aproxima a su resultado elija NEC (Ninguna respuesta es correcta), luego coloque la literal correspondiente en MAYUSCULA en la sección de respuestas. Para tener derecho a revisión sus respuestas deben estar escritas a lapicero. Factor de corrección 5:1.DURACIÓN DEL EXAMEN 120 minutos. Tome g = 9.8 m/s2 SECCIÓN: ___________

Nombre________________________________________________________ Carné __________________

FORMULARIO

Vectores

A→=ax i+ay j+azk=(ax , a y , az ) A=√ax2+ay2+az2

A→⋅B

→=AB cosθ=(axbx )+( ayb y )+(az bz )

Cinemática de la traslación

Si la aceleración es constante y el tiempo inicial es cero:

v f→=v o

→+a

→t v

f 2=v

o2+2a→⋅Δr

→ r f

→=r o

→+vo

→t+1

2a→t2

r f→

=ro→

+12 (vo

→+v f

→)t

Ley de Cosenos: a2=b2+c2−2bcCosα

FIRMA: __________________

Δ r→=r f

→−ro

→vmed

→=Δ r

→

Δtv→

=d r

→

dtamed

→=Δ v

→

Δta→=d v

→

dt

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

CHOQUE DE TRENES: Por un error de programación de horarios dos trenes se encuentras sobre la misma vía moviéndose y acelerando uno hacia el otro. En t=0 los pilotos se percatan del error y establecen que el tren A se mueve hacia el Este con rapidez de 20 m/s y una aceleración de magnitud 4.5 m/s 2, mientras que el tren B se mueve hacia el Oeste con rapidez de 25 m/s y una aceleración de magnitud 3 m/s2. Si inicialmente están separados 80 metros y considerando los trenes como partículas.1. El tiempo en segundos que tardan en encontrarse los trenes es de:a) 2.72 b) 1.57 c) 13.6 d) 14.7 e) NEC

2. La distancia en metros recorrida por el tren B desde que se percatan del error hasta que colisionan es de:a) 37.0 b) 79.0 c) 43.0 d) 71.0 e) NEC

3. La rapidez en m/s del tren A al momento de la colisión es de:a) 27.1 b) 29.7 c) 33.2 d) 32.2 e) NEC

4. Que rapidez en m/s debería tener inicialmente el tren A para que colisionen a la mitad de la distancia inicial entre los trenes:a) 29.7 b) 32.2 c) 23.1 d) 23.9 e) NEC

SEC

CIO

N D

E R

ESPU

ESTA

S

Pregunta

Opción

Correcta

12345

678910

1112131415

1617181920

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

5. Para las condiciones del inciso anterior, el tiempo tardarían en chocar los trenes, en segundos es de:a) 1.47 b) 18.1 c) 19.3 d) 2.60 e) NEC

Un globo aerostático asciende verticalmente con una rapidez de 10 m/s. Cuando se encuentra a una altura de 80 metros sobre el suelo, un niño travieso suelta una pelota. Tomando como origen de coordenadas el nivel del suelo y positivo hacia arriba.6. El tiempo en segundos que la pelota tarda en llegar al suelo es de:a) 7.20 b) 5.19 c) 4.04 d) 4.74 e) NEC

7. La rapidez en m/s con la que la pelota llega al suelo es de:a) 46.5 b) 38.6 c) 40.8 d) 50.6 e) NEC

8. La altura máxima que alcanza la pelota sobre el nivel del suelo, en metros es de:a) 85.1 b) 130 c) 80.0 d) 110 e) NEC

9. La separación en metros que hay entre el globo y la pelota 3 segundos después de haberla soltado es de:a) 44.1 b) 54.1 c) 24.1 d) 15.9 e) NEC

10. La grafica velocidad vrs tiempo que mejor representa el movimiento de la pelota es:

a) b) c) d) e) NEC

Un empleado postal realiza el siguiente recorrido para completar todas sus entregas; primero recorre 2.8 Km hacia el Oeste, después recorre 7.4 Km en dirección 600 al Norte del Oeste y finalmente recorre 3.3 Km en dirección 220

al Sur del Oeste; completando el recorrido en una hora y 15 minutos. Tome el eje X(+) como el Este y el eje Y(+) como el Norte.11. La magnitud del desplazamiento resultante y su dirección medida desde el eje X(+), en Km es de:a) 10.9∟1180 b) 10.9∟1520 c) 10.9∟61.60 d) 10.9∟28.40 e) NEC

12. La magnitud de la velocidad promedio del empleado para todo el recorrido, en Km/h es de:a) 6.21 b) 7.71 c) 8.70 d) 10.8 e) NEC

13. La rapidez promedio del empleado para todo el recorrido, en Km/h es de:a) 6.21 b) 7.71 c) 8.70 d) 10.8 e) NEC

Dado los vectores: A= 2î + 3ĵ, B= – 4ĵ + 2ǩ, C= î – 2ĵ + 4ǩ 14. Determine: 3A – (B – C):a) 7.00î + 11.0ĵ + 2.00ǩ b) 5.00î + 7.00ĵ – 2.00ǩ c) 11.0î + 17.0ĵ + 2.00ǩ d) 9.00î + 13.0ĵ – 2.00ǩ e) NEC

15. Un vector F tal que 3A – 2F = B :a) 9.00î + 13.0ĵ – 2.00ǩ b) 5.00î + 7.00ĵ – 2.00ǩ c) 5.00î + 9.50ĵ - ǩ d) 3.00î + 6.50ĵ - ǩ e) NEC

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

Los vectores A y B tienen magnitudes iguales de 5 unidades, si la suma de A + B es el vector 8ĵ.16. El ángulo que existe entre los vectores A y B es de:a) 67.10 b) 73.70 c) 53.10 d) 56.40 e) NEC

17. La magnitud del vector resultante R = A - Ba) 0.00 b) 10.0 c) 8.00 d) Falta Información e) NEC

Una partícula parte del origen de coordenadas en t= 0 seg con una velocidad inicial de V0 = 3.6î (m/s) y aceleración de a0 = – 1.2î – 1.4ĵ (m/s2).18. El tiempo en segundos que tarda la partícula en alcanzar su coordenada Xmaxima es de:a) 3.00 b)4.00 c) 6.00 d) 5.00 e) NEC

19. La rapidez de la partícula en el momento de alcanzar su coordenada Xmaxima, en m/s es de:a) 0.00 b) 8.40 c) 4.20 d) 5.60 e) NEC

20. La posición de la partícula al momento de alcanzar su coordenada Xmaxima, en metros es de:a) 5.40î – 0.00ĵ b) 5.40î - 6.30ĵ c) 21.6î – 0.00ĵ d) 21.6î – 25.2ĵ e) NEC

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERIA

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

ESCUELA DE CIENCIASDEPARTAMENTO DE FISICA SEGUNDO PARCIAL DE FISICA BASICA 19/04/09

INSTRUCCIONES: Debe portar documento de identificación y apagar todo equipo electrónico de comunicación. El examen consta de 20 preguntas de selección múltiple, resuelva y elija la respuesta correcta entre cuatro opciones que se dan y si ninguna se aproxima a su resultado elija NEC (Ninguna respuesta es correcta), luego coloque la literal correspondiente en MAYUSCULA en la sección de respuestas. Para tener derecho a revisión sus respuestas deben estar escritas a lapicero. Factor de corrección 5:1.DURACIÓN DEL EXAMEN 120 minutos. Tome g = 9.8 m/s2 SECCIÓN: ___________

Nombre________________________________________________________ Carné __________________

FORMULARIO

Vectores

A→=ax i+ay j+azk=(ax , a y , az ) A=√ax2+ay2+az2

A→⋅B

→=AB cosθ

Cinemática de la traslación

Si la aceleración es constante y el tiempo inicial es cero:

v f→=v o

→+a

→t v

f 2=v

o2+2a→⋅Δr

→ r f

→=r o

→+vo

→t+1

2a→t2

r f→

=ro→

+12 (vo

→+v f

→)t

Movimiento Circular y Relativo

T=1f

Δθ=θ f−θ0 ωmed=ΔθΔt

ω=dθdt

s=rθ

vt=rω ac=vt2

r=rω2 ω=

2 πT

rP/A=→

rP/B→

+rB/A→

vP/A=→

vP/B→

+vB/A→

Dinámica de la traslación

∑ F→=ma

→ f k=μk N f s≤μsN w

→=mg

→

Trabajo, potencia y energía mecánica

W=∫ F→⋅d r

→W=F

→⋅Δ r

→=F∗Δ rCos φ Pmedia=

WΔt

P=dWdt

P=F→⋅v→

K=12mv2 Ug=mgh U el=

12kx2 W Tot=ΔK ΔEmec=W FNC E0=Ef+F f d

FIRMA: __________________

Δ r→=r f

→−ro

→vmed

→=Δ r

→

Δtv→

=d r

→

dtamed

→=Δ v

→

Δta→=d v

→

dt

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

NOTA:Todos los resultados están dados con aproximación a 3 cifras significativas

Las siguientes 4 preguntas se refieren al siguiente enunciado. Un acróbata intenta saltar un río en motocicleta. La rampa de despegue esta inclinada φ=550 con la horizontal, el río tiene d=60 m de anchura y la ribera opuesta esta a h=20 metros bajo el tope de la rampa. La superficie del río esta a H=70 m abajo del tope de la rampa. Considere que el acróbata exhibe un movimiento parabólico al abandonar la rampa y desprecie la resistencia del aire.1. La rapidez que necesita el motorista en el tope de la rampa para alcanzar el borde de la ribera opuesta, en m/s es de:A) 17.8 B) 12.2 C) 22.5 D) 35.7 E) NEC

2. El tiempo que permanece en el aire desde que abandona la rampa hasta que alcanza la ribera opuesta, en segundos es de:A) 4.64 B) 3.73 C) 1.87 D) 9.28 E) NEC

3. La máxima altura que alcanza el motorista sobre el la superficie del río, en metros es de:A) 90.4 B) 87.4 C) 17.4 D) 10.4 E) NEC

4. La magnitud de la velocidad del motorista al momento de alcanzar la ribera opuesta, en m/s es de:

SEC

CIO

N D

E R

ESPU

ESTA

S

Pregunta

Opción

Correcta

12345

678910

1112131415

1617181920

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

A) 27.1 B) 22.3 C) 24.8 D) 30.0 E) NEC

El sistema que se muestra en la figura esta formado por cuerdas y poleas ideales y por los bloques MA= 4 Kg, MB= 12 Kg, Mc= 15 Kg; el coeficiente de fricción cinético entre el bloque “B” y la superficie es de μk=0.25. El sistema es dejado en libertad y el bloque “B” se desliza acelerando hacia la derecha.5. La magnitud de la aceleración del bloque “B”, en m/s2 es de:A) 3.50 B) 11.2 C) 78.4 D) 2.53 E) NEC

6. La magnitud de la tensión en la cuerda que une los bloques “A” y “B”, en Newtons es de:A) 101 B) 109 C) 49.3 D) 53.2 E) NEC

7. La magnitud de la tensión en la cuerda que une los bloques “B” y “C”, en Newtons es de:A) 101 B) 49.3 C) 53.2 D) 109 E) NEC

8. La fuerza neta que actúa sobre el bloque “B” en Newtons es de:A) – 28.0 î B) + 30.3 î C) + 28.0 î D) – 30.3 î E) NEC

Las siguientes 4 preguntas hacen referencia al siguiente enunciado. La figura muestra un bloque de 15 Kg de masa que esta siendo empujado por una fuerza horizontal de 100 Newton; el bloque acelera entonces hacia arriba sobre un plano inclinado α=200 con la horizontal, el coeficiente de fricción cinético entre el plano y el bloque es de μk= 0.2. Para un recorrido de d= 5 m a lo largo del plano.9. El trabajo hecho por la fuerza F sobre el bloque, en Joules es de:A) 470 B) 450 C) 500 D) 423 E) NEC

10. El trabajo hecho por la fuerza de fricción sobre el bloque, en Joules es de:A) - 162 B) - 123 C) - 115 D) - 172 E) NEC

11. El trabajo hecho por la fuerza de normal sobre el bloque, en Joules es de:A) 0.00 B) 149 C) 115 D) 138 E) NEC

12. El trabajo hecho por la fuerza de gravedad (peso) sobre el bloque, en Joules es de:A) - 460 B) - 691 C) - 251 D) - 168 E) NEC

Las siguientes 4 preguntas hacen referencia al siguiente enunciado. La figura muestra dos discos MA y MB de 30 Kg de masa cada uno, conectados entre sí y a un poste central respectivamente por cuerdas de 1.8 m de longitud cada una. El sistema se pone entonces a girar alrededor del poste con rapidez angular constante sobre una superficie horizontal sin fricción; la rapidez tangencial de MB es de 18 m/s. Considere los discos como partículas y cuerdas ideales.13. El período del movimiento circular de los discos, en segundos es de:A) 1.05 B) 1.26 C) 2.09 D) 0.628 E) NEC

14. La rapidez tangencial del disco MA, en m/s es de:A) 9.00 B) 6.00 C) 18.0 D) 12.0 E) NEC

TEXTO DIDACTICO DE FISICA GENERAL DE APOYO A SU LIBRO DE TEXTO

15. La magnitud de la fuerza de tensión en la cuerda No. 2, en KN es de:A) 2.16 B) 5.40 C) 2.70 D) 1.08 E) NEC

16. La magnitud de la fuerza de tensión en la cuerda No. 1, en KN es de:A) 1.62 B) 4.35 C) 4.05 D) 10.8 E) NEC

El piloto de un avión observa que su brújula indica rumbo al oeste. La rapidez del avión respecto al aire es de 150 Km/h. Si hay un viento que sopla a 30 Km/h hacia el norte visto desde tierra. (Tome el eje Y(+) como el Norte y el eje X(+) como el Este)17. La magnitud de la velocidad del avión vista desde tierra, en Km/h es de:A) 95.4 B) 153 C) 147 D) 104 E) NEC

18. La dirección de la velocidad del avión vista desde tierra es de:A) 78.70 Al Oeste del Norte B) 73.30 al Este del Norte C) 73.30 al Oeste del Norte

D) 78.70 al Este del Norte E) NEC

Dado los vectores: A= – 5î + 4ĵ + 6ǩ & B= – 8î – 2ĵ + 3ǩ 19. Determine: A.B (producto punto entre los vectores A y B)A) 43.0 B) 19.0 C) 66.0 D) 50.0 E) NEC

20. El ángulo entre los vectores A y B, en grados es de :A) 49.50 B) 74.40 C) 18.60 D) 60.10 E) NEC