Pontificia Universidad Catlica del Per Estudios Generales Ciencias

Introduccin a la Fsica Universitaria

Examen N 2 Semestre acadmico 2010-0

Elaborado por los profesores del curso INSTRUCCIONES El examen es sobre 20 puntos y tiene una duracin de 3 horas. El examen es sin libros ni apuntes. Se puede usar una calculadora (de uso exclusivamente individual). Est prohibido el uso de correctores lquidos. 1. (4,0 ptos) Usando las leyes de Newton, trabajo y energa, analice y JUSTIFIQUE la verdad o falsedad de las siguientes afirmaciones: a) Un ascensor, levanta una masa m con una aceleracin A hacia arriba, aplicndole una fuerza F. Se afirma que la fuerza F aplicada por el ascensor es igual a mA. b) Dos competidores se encuentran jalando una cuerda cada uno de un extremo y en sentidos opuestos. Se afirma que la reaccin a la fuerza con la que uno de los competidores jala la cuerda acta sobre el otro competidor. c) Puede la friccin esttica aumentar la energa cintica de un cuerpo? d) El trabajo total o neto efectuado sobre un cuerpo durante un desplazamiento positivo, puede ser negativo? 2. Dos ciclistas parten del mismo punto recorriendo las siguientes rutas: El primero se dirige 8 Km hacia el norte, luego gira 65 en sentido antihorario recorriendo 10 Km, para luego girar 150 en sentido horario y recorrer 12 Km. El segundo se dirige 9 Km hacia el este y luego gira 45 en sentido antihorario recorriendo 7 Km. a) A qu distancia se encuentra cada uno del punto de partida? (1,0 ptos) b) A qu distancia se encuentran entre s los dos ciclistas? (1,0 ptos) c) Qu ngulo y en que sentido tendra que girar el segundo ciclista para alcanzar al

primero en un tercer tramo de recorrido? (2,0 ptos) 3. En la figura se muestra un sistema de dos bloques A y B, cuyas masas son mA = 2,0 Kg y mB = 8,0 Kg, respectivamente. Entre el bloque B y la superficie horizontal la friccin es despreciable. Sobre el bloque B se aplica una fuerza de 80 N formando un ngulo de 20 con la horizontal. Si se observa que el bloque A no desliza sobre el bloque B, de manera que todo el sistema se acelera en conjunto, determinar:

a) La aceleracin del sistema. (1,0 ptos) F = 80N Ab) El valor de la friccin sobre el bloque A.

(1,0 ptos) lisoc) El rango de valores que puede tener el

coeficiente de friccin esttico entre los bloques. (2,0 ptos)

CONTINA

B 20

4. Una pequea bola se suelta del reposo desde una altura H, despus de chocar contra el piso rebota hasta alcanzar los 4/5 de su altura inicial. a) En qu relacin estn los tiempos de subida y bajada? (2,0 ptos) b) Qu energa mecnica pierde la bola al chocar contra el suelo? (2,0 ptos) 5. En la siguiente figura el bloque de masa m pasa por el punto A con una velocidad

de VA = gH4 , se traslada a lo largo de la pista curva lisa pasando por los puntos B,

C y D, para luego pasar por le tramo rugoso DE y detenerse en E. Si la longitud del tramo rugoso es d. Determinar:

a. El valor de la altura X par que la rapidez del bloque en C sea 215gH

(1,0 ptos) b. El trabajo realizado por el peso en el tramo AC (1,0 ptos) c. El valor del coeficiente cintico en el tramo DE. (2,0 ptos)

6. Los bloques de 3 kg y 2 kg estn unidos mediante una cuerda, tal como se muestra en la figura. Una fuerza F constante paralela al plano inclinado acta sobre el bloque de 3 kg. Los coeficientes de rozamiento esttico y cintico son 0,4 y 0,3 respectivamente. Determine la aceleracin del sistema y la tensin de la cuerda que une a los bloques en los casos siguientes (Dato: Tan = 4/5):

a) Cuando el mdulo de la fuerza es F = 49N. (2,0 ptos) b) Cuando el mdulo de la fuerza es F = (49/5)N. (2,0 ptos)

Jueves, 25 de febrero del 2010

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