deber de fuerza y movimiento-uide

CURSO PRE-UNIVERSITARIO

FÍSICA

DEBER DE FUERZA Y MOVIMIENTO

REALIZADO POR LOS ING. MARCOS GUERRERO

1. Con relación a la fuerza, determine la alternativa con la afirmación correcta:

a) Es una cantidad escalar. b) Es una medida cuantitativa de la interacción entre dos cuerpos. c) Su unidad en el SI es el ms-2. d) Cuando actúa sobre un cuerpo éste acelera. e) Para que se manifieste los objetos deben estar en contacto.

2. Indique la afirmación incorrecta:

a) Mientras mayor masa de un cuerpo, mayor será su inercia. b) Mientras mayor la inercia de un cuerpo, también mayor es su masa. c) La masa y la inercia significan lo mismo. d) A la resistencia de un cuerpo a cambiar su estado de movimiento se le

denomina inercia. e) La inercia es una propiedad de la materia.

3. Un cuerpo realiza un MRU. Podemos afirmar correctamente que:

a) Sobre el cuerpo actúan fuerzas que provocan su movimiento. b) Sobre el cuerpo podrían estar actuando fuerzas que sumadas se anulan. c) Sobre el cuerpo actúa solamente una fuerza constante.

a) Solo I b) Solo II c) II y III d) Todas e) Ninguna 4. Una fuerza constante es aplicada sobre un cuerpo, apoyado sobre un plano

liso y horizontal, imprimiéndole cierta aceleración. En el momento que esta fuerza deja de actuar sobre el cuerpo, es correcto afirmar que:

a) Se detiene después de disminuir gradualmente su velocidad. b) Adquiere aceleración negativa hasta detenerse. c) Adquiere movimiento acelerado. d) Continua moviéndose con una velocidad igual a la del momento en que

dejó de actuar la fuerza. e) Ninguno


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5. En la figura se representa a dos boxeadores, en el preciso instante en que uno de ellos golpea al otro. Respecto de las fuerzas ejercidas entre el rostro y el guante, es correcto afirmar que:

a) Son fuerzas con la misma magnitud y dirección. b) Son fuerzas que tienen la misma magnitud y

direcciones opuestas. c) Ambas fuerzas se anulan entre si.

a) Solo I b) Solo II c) Solo III d) Todas e) Ninguna 6. Durante la realización de un experimento se determina la magnitud de la

fuerza resultante, F, y la magnitud de la aceleración, a, que adquieren los bloques 1, 2 y 3. Los datos obtenidos se muestran en la tabla siguiente:

Bloque F (N) a (m/s2) 1 20 5,0

2 12 4,0

3 30 10

¿Cuál de las siguientes alternativas representa correctamente la relación entre las masas de los bloques m1, m2 y m3 respectivamente?

a) m1 = m2 > m3 b) m1 = m2 < m3 c) m2 = m3 < m1 d) m2 = m3 > m1 e) m1 = m2 =m3

7. En el problema anterior, sobre cada uno de los bloques actúa una fuerza

resultante de 20 N dirigido hacia el eje x positivo, ¿cuál de los bloques tendría menor aceleración por magnitud?

a) Bloque 1 b) Bloque 2 c) Bloque 3 d) Bloques 2 y 3

e) Bloques 1 y 3

8. Sobre un cuerpo de 2,5 kg actúan dos fuerzas

horizontales constantes de magnitudes F1 = 30 N y F2 = 40 N, tal como se representa en el esquema adjunto. Si las fuerzas forman entre sí un ángulo recto, ¿cuál es la magnitud de la fuerza resultante que actúa sobre el cuerpo?

a) 10 N b) 50 N c) 70 N d) 30 N e) 120 N

F1

F2

mesa horizontal


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9. En el problema anterior, ¿cuál es la magnitud de la aceleración del cuerpo? a) 5,0 m/s2 b) 10 m/s2 c) 15 m/s2 d) 20 m/s2 e) 25 m/s2 10. Un resorte ideal tiene una constante elástica de 500 N/m. ¿Cuál es la

magnitud de la fuerza que se le debe aplicar para que se extienda 3,0 cm respecto a su longitud original?

a) 5,0 N b) 10 N c) 15 N d) 20 N e) 25 N Los problemas 11 y 12 se refieren al texto siguiente: Dos bloques A y B están en contacto sobre un plano horizontal liso. Se les aplican dos fuerzas externas de magnitudes F1 y F2, tal como se muestra en la figura. Las masas de los bloques son mA = 2,0 kg y mB = 6,0 kg. 11. Es correcto afirmar que:

a) Si F1 > F2, los bloques se mueven hacia la derecha. b) Si F1 < F2, los bloques se mueven hacia la izquierda. c) Si F1 = F2, los bloques se mueven hacia la derecha con velocidad

constante. d) Si F1 > F2, los bloques tienen aceleración hacia la derecha. e) Si F1 = F2, los bloques se quedan en reposo.

12. Si los bloques inicialmente están en reposo y F1 = 2,0 N mientras que

F2 = 6,0 N, es incorrecto afirmar que:

a) La reacción normal ejercida por el suelo sobre A mide 20 N hacia arriba. b) La componente vertical de la fuerza resultante sobre B es nula. c) La aceleración del sistema es de 0,50 m/s2 hacia la izquierda. d) La fuerza ejercida por el bloque A sobre el B es de 3,0 N hacia la derecha. e) Ninguno.

F1 F2 A B


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Los problemas 13 y 14, se refieren al texto siguiente: Dos bloques A y B, de masas mA = 0,30 kg y mB = 0,10 kg, que están unidos mediante una cuerda muy ligera se encuentran sobre una mesa horizontal lisa. Los bloques inicialmente se encuentran en reposo. 13. Es correcto afirmar que:

a) A se mantiene en reposo. b) B no cambia su posición respecto del

tiempo. c) A y B se mueven con igual velocidad. d) A y B se mueven con la misma aceleración. e) Ninguna.

14. En relación al problema anterior, es correcto afirmar que:

a) Sobre A actúa una fuerza neta de 3,0 N de magnitud. b) Sobre B actúa una fuerza resultante de magnitud 1,0 N. c) A tiene una aceleración de magnitud 2,0 m/s2. d) B tiene una velocidad constante de magnitud 2,0 m/s. e) La tensión en la cuerda tiene una magnitud de 0,25 N.

15. Una persona mediante una cuerda mantiene en reposo un bloque de 30 kg,

tal como se muestra en la figura. Si la masa de la persona es de 100 kg, podemos afirmar que: a) Sobre la persona actúan cuatro fuerzas. b) La tensión de la cuerda tiene magnitud de 3,0 N. c) La fuerza que la persona ejerce sobre el piso

(compresión) es de 1,0 kN. d) La reacción normal del piso sobre la persona es de

menor magnitud que el peso del hombre. e) La magnitud de la fuerza resultante sobre la

persona es mayor que 0,0 N.


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16. Sobre un cuerpo de 2,0 kg actúan varias fuerzas constantes al mismo tiempo. Si el cuerpo parte del reposo y recorre 10 m después de 2,0 s de iniciado el movimiento, calcule el módulo de la fuerza resultante que actúa sobre él.

a) 1,0 N b) 5,0 N c) 10 N d) 15 N e) 20 N 17. Dos cuerpos A y B, de masas 8,0 kg y 12 kg,

respectivamente, se encuentran unidos mediante una cuerda, tal como se muestra en la figura. ¿Cuál es la magnitud de la tensión que soporta la cuerda?

a) 47 N b) 48 N c) 49 N d) 50 N e) 51 N 18. En el esquema se representa a un objeto que se

encuentra sujeto por dos cuerdas que lo mantienen en posición vertical. Calcule la magnitud de la aceleración con que se desplazará el carro sabiendo que la tensión en la cuerda AB es el doble de la AC.

a) 12 m/s2 b) 24 m/s2 c) 36 m/s2 d) 40 m/s2 e) 50 m/s2 19. En el esquema adjunto, los bloques A y B se sueltan del

reposo. Por lo que el bloque A desciende y el bloque B asciende. Si el peso del bloque A es 10 N y el peso del bloque B es de 15 N, ¿cuál es la magnitud de la aceleración del bloque B?

a) 1,82 m/s2 b) 0,91 m/s2 c) 1,28 m/s2 d) 0,19 m/s2 e) 0,81 m/s2

20. Un automóvil de 1500 kg se mueve a velocidad constante de 20 m.s-1; la fuerza resultante sobre el automóvil tiene una magnitud de: a) 0 N b) 0,01 N c) 75 N d) 30000 N

21. Un cuerpo A pesa en la Tierra 600 N; otro cuerpo B pesa en la Luna 200 N. Si

la aceleración de la gravedad en la Luna es de 1,67 m.s-2, la masa del cuerpo A es: a) igual a la del cuerpo B. b) mayor a la del cuerpo B c) menor a la del cuerpo B d) seis veces a la del cuerpo B

A

B

A

B


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22. La figura abajo muestra las fuerzas sobre un pez cuando nada a velocidad

constante.

La fuerza resultante (neta) que actúa sobre el pez es: A. cero B. hacia arriba C. hacia abajo D. hacia delante

23. Una piedra cae hacia la Tierra. La fuerza que la piedra ejerce sobre la

Tierra es: A. cero B. menor que la fuerza que ejerce la Tierra sobre la piedra C. mayor que la fuerza que ejerce la Tierra sobre la piedra D. igual que la fuerza que ejerce la Tierra sobre la piedra 24. La tercera ley de Newton identifica pares de fuerzas que son iguales en

módulo. Una de las fuerzas que actúa sobre una mariposa en vuelo es la fuerza gravitacional W, dirigida hacia abajo y ejercida por la Tierra, como se muestra a continuación en la siguiente figura. La fuerza de la tercera ley de Newton emparejada con W es:

A. la fuerza hacia arriba sobre la mariposa ejercida por el aire B. la fuerza hacia abajo sobre el aire ejercida por la mariposa C. la fuerza hacia arriba sobre la tierra ejercida por la mariposa D. la fuerza hacia abajo sobre la tierra ejercida por el aire 25. Marcella da a su hermana pequeña un paseo en un carrito. Empuja el

carrito uniformemente a lo largo de la longitud de un camino horizontal. Empezando desde el reposo, al cabo de 4 m el carrito tiene una velocidad de 2 m.s-1. Después el hermano menor de Marcella empuja el carrito pero con sólo la mitad de fuerza. ¿Sobre qué distancia necesitaría empujar a su hermana pequeña, para darle una velocidad de 2 m.s-1? (Supóngase que las ruedas del carrito ruedan sin rozamiento )

A. 4 m B. 8 m C. 16 m D. más de 16 m


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26. Sobre una mesa se encuentran tres libros. El peso de cada uno aparece en la

figura. La fuerza neta que actúa sobre el libro z es: A. 0 N B. 9 N hacia arriba C. 19 N hacia abajo D. 19 N hacia arriba 27. Un motocicleta choca contra un camión de mayor masa Durante la colisión cada uno de los vehículos ejerce una fuerza sobre otro. ¿Qué relación existe entre los módulos de estas dos fuerzas? A. las fuerzas no pueden compararse sin saber que relación existe entre las

velocidades iniciales B. los módulos de las fuerzas son iguales pero de direcciones opuestas C. los módulos y direcciones de las fuerzas son iguales D. la mayor fuerza es la que ejerce la motocicleta

28. Dos cuerpos P y Q están situados en una superficie horizontal sin rozamiento. Ambos cuerpos están unidos por una cuerda ligera. La masa de P es mayor que la de Q. Una fuerza F se aplica a Q como se muestra, acelerando los cuerpos hacia la derecha.

El módulo de la fuerza que ejerce la cuerda sobre el cuerpo P será: A. cero B. inferior a F pero no cero C. igual a F D. mayor que F


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29. Un hombre empuja un vehículo a lo largo de una carretera. Al empujar ejerce

una fuerza F sobre dicho vehículo

En estas circunstancias, cuál es la fuerza que es igual y opuesta a F (es decir, la fuerza de “reacción”) como menciona la tercera ley de Newton?

A. La fuerza que ejerce el vehículo sobre la persona. B. La fuerza de rozamiento que ejerce al carretera sobre el vehículo. C. La fuerza de gravedad que ejerce la tierra sobre el vehículo. D. No existe ninguna fuerza de reacción si el vehículo se desplaza en el sentido

de F. 30. María empuja un libro contra el techo horizontal de su habitación, como se

muestra en la figura. El libro pesa 20N y ella lo empuja con una fuerza de 25N. Las opciones siguientes presentan módulos de las fuerzas de contacto entre el techo y el libro, así como entre el libro y su mano. Seleccione el par correcto.

Entre el techo y el

libro Entre el libro y su mano

A. 5 N 45 N B. 5N 25 N C. 25 N 5 N D. 20 N 5 N


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31. Un caballo tira de una barca a lo largo de un canal, con rapidez constante y en línea recta, según se muestra más abajo.

El caballo ejerce una fuerza constante F sobre la barca. El agua ejerce sobre la barca un fuerza de arrastre constante L y una fuerza constante P. Las direcciones de F, L y P son las mostradas. ¿Cuál de las siguientes opciones representa mejor el diagrama de cuerpo libre para la barca?

32. Si la fuerza exterior resultante que actúa sobre una partícula es cero, la partícula:

A. debe tener rapidez constante B. debe estar es reposo C. debe tener velocidad constante D. debe tener momento lineal cero.

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