fisica fermat

156

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LECTURA MOTIVADORA

Llegue a casa luego de haber jugado fulbito tom limonada yme preparaba para ducharme cuando un leve ruido de la ventaname puso en alerta, era similar a cuando pasaban los camionesgrandes, mi perrito empez a ladrar desesperadamente, de prontotoda la casa tembl, mam sali despavorida dejando el televisorencendido.

Todo lo que era calma se volvi un caos, gritos por aca, llantopor all, sal a la calle y todo el barrio ya estaba por all, luego decierto tiempo encendimos la radio, en ella, una narradora anunciabaque el Fenmeno Ssmico haba tenido su epicentro en Ica.

Esta breve lectura nos habla sobre un Fenmeno Natural bastantefrecuente en nuestro pas, el Fenmeno Ssmico, pero estamosseguros que habrs notado que en la Naturaleza se presentandiferentes cambios y esta es una caracterstica importante.

La Materia, en general, est en continuo cambio esto quieredecir que nada es permanente, todo en mayor o menor medida estvariando.

Qu es un Fenmeno Natural?Un fenmeno natural es todo cambio que se presenta en la

naturaleza.Veamos algunos ejemplos.

El hielo sederrite al dejarloa la intemperie

Agua slida (Hielo) Agua Lquida

155

Fsica Academia Preuniversitaria FERMAT26. En el instante en que un muchacho deja caer

una piedra de 1,5 kg desde la azotea de unedificio de 80 m, determine su energa po-tencial gravitatoria.A) 120 J B) 150 JC) 180 JD) 1200 J E) 1800 J

27. Determine la energa cintica de un mvilcuya masa es 5 kg y se mueve a razn de 4 m/s.A) 40 J B) 50 JC) 60 JD) 80 J E) 120 J

28. Determine la energa potencial elstica al-macenada en un resorte cuando est defor-mado 50 cm.(k = 200N/m)A) 25 J B) 40 JC) 50 JD) 60 J E) 75 J

29. La figura muestra una esfera de masa 2 kgen movimiento con una rapidez de 5 m/s.Determinar la energa mecnica del cuerpoen la posicin A respecto del piso (g = 10m/s2)

3m

VA

N.R.

g

A) 25 J B) 60 JC) 80 JD) 85 J E) 90 J

30. Una esfera de 4 kg presenta energa cinticade 32 J. Con qu rapidez se mueve?A) 2 m/s B) 3 m/sC) 4 m/sD) 5 m/s E) 6 m/s

131

Primera Prctica DirigidaVECTORES

1. Determine los componentes del vector mostrado.

A1

1

2. Determine las componentes del vector mostrado.

X

Y

1234

0 1 2 3

3. Expresar en funcin de los vectores unitarios i y j los siguientes vectores

C 6; 8 D 7; 2

4. Expresar en funcin de los vectores unitarios i y j los siguientes vectores.

E

1u1u

F

5. Grafique y determinar el mdulo del vector. G 2; 3

6. Grafique y determine el mdulo del vector F 4; 6

7. Grafique y determine el mdulo del vector H 5i 12j


37

Y

X

25


Y

X225

5 2u

10. Exprese el vector mostrado en funcin de losvectores i y j

YX233

40

Telfono: 400 5829

154

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMAT18. La energa cintica de un carrito es 100 J siendo

su masa 8 kg. Determine su rapidez con que sedesplaza.A) 2 m/s B) 3 m/sC) 4 m/sD) 5 m/s E) 6 m/s

19. La energa cintica de un mvil de 500 kg es4000J. Determine la rapidez que presenta.A) 1 m/s B) 2 m/sC) 3 m/sD) 4 m/s E) 5 m/s

20. Si el resorte est almacenando energa po-tencial elstica de 1J, al aplicarle la fuerza Fcomo se indica. Cunto est deformado elresorte?

k=200 N/m

F

A) 10 cm B) 20 cmC) 30 cmD) 40 cm E) 50 cm

21. Si el resorte de rigidez 100 N/m se encuentraalmacenando energa potencial elstica de50J. Cunto est deformado el resorte?

F

A) 50 cm B) 60 cmC) 70 cmD) 80 cm E) 1 m

22. Si la altura de un cuerpo aumenta al dobleentonces su energa potencial gravitatoria.A) permanece igual B) se duplicaC) se triplica D) se cua-druplicaE) se reduce a la mitad

23. Si la rapidez de un mvil se duplica, entoncessu energa cintica.A) se mantiene constanteB) se duplicaC) se triplicaD) se cuadruplicaE) se quintuplica

24. Determine la energa mecnica del sistemaen el instante mostrado. (g = 10 m/s2)

5kgV=4m/s

3mN.R.

A) 150 J B) 160 JC) 180 JD) 190 J E) 200 J


37

2kgV=10m/s

7m

N.R.

A) 160 J B) 180 JC) 200 JD) 220 J E) 230 J

132


11. Se tienen los vectores A, B y C

|A| = 6|B| = 3|C| = 5

AB

CDetermine el mdulo de

2 2R A B C3 5 A) 1 B) 2C) 3 D) 4E) 5


|A| = +4|B| = +3|C| = 6

xx

x

AB

C

Determine el mdulo de

A B CR 2 3 6

A) 1 B) 2C) 3 D) 4E) 5

13. Dado el conjunto de vectores

|A| = 2|B| = 3 1|C| = 5 3

xxx

AB

C

Determine el valor de x para que el mdulo de Rsea 14.

R A B C

A) 1 B) 2C) 3 D) 4E) 5

14. Dados los vectores A i+3j B 27i 9 j C 10i 35 j

Determine el vector R5 2R 4A B C9 5

A) 15i 3 j B) 5i 3 jC) 10i 5 j D) 5i 3 jE) 15i 10 j

15. Dados los vectores A 3i 4 j B 9 i 12 j C 15 i 36 j

Determine el vector R

1 2R C A C A 2B3 3 A) 26i 34 j B) 24i 56 jC) 24 j D) 24i 24 jE) 36i 24 j

16. Dados los vectores

A 3i 9 j B 6i 12j C 18i 39j

Determine el vector R

1 1 1R C A B A B C B C A3 3 3 A) 6i 9j B) 9i 6 jC) 12i D) 12i 9jE) 3i 6j

153

Fsica Academia Preuniversitaria FERMAT

Rpta.: .........................................

11. Determine la energa potencial elstica delresorte de k = 500 N/m, si ha sido estiradopor el bloque 0,3 m.

Rpta.: .........................................

12. Un proyectil de 0,2 kg es lanzado bajo uncierto ngulo de elevacin. Cuando est a 8m de altura tiene una rapidez de 10 m/s.Determine la energa mecnica en dicho ins-tante. (g = 10 m/s2)

Rpta.: .........................................


m=2kg 2m/s

5m

nivel dereferencia (N.R.)

Rpta.: .........................................

14.Determine la energa mecnica de una pelotade 300 g en el instante en que su rapidez esde 20m/s y se encuentra a 10 m del piso.(g = 10 m/s2)

20m/s

10m


g

Rpta.: .........................................

15. Determine la energa mecnica de una palo-ma de 0,5 kg que vuela con rapidez de 8 m/s a una altura de 20 m. (g = 10 m/s2)

8 m/s

20 m


g

Rpta.: .........................................

16. Un nio que est en un puente de 10 m dealtura, sostiene una piedra de 2 kg. Determi-ne la energa potencial gravitatoria que pre-senta la piedra.(g = 10 m/s2)A) 20 J B) 100 JC) 150 JD) 200 J E) 250 J

17. A qu altura estar ubicado un globo ae-rosttico de 70 kg si su energa potencialgravitatoria es de 35000 J ?. (g = 10 m/s2)A) 20 m B) 30 mC) 40 mD) 50 m E) 60 m

133

Fsica Academia Preuniversitaria FERMAT17. Dados los vectores

A a 3 i i b 2 j

B 5 2a i b 7 j

C 2 a i 5 2b j

Determine el vector RR A B C A) 10 10 j B) 10j 5 jC) 5i j D) 5i 10 jE) 10i 10 j


A 2 a i+ a 2 j

B 5 a i 7 a j

Determine el vector C para queR A B C sea 12i 9 jA) 5i 3j B) 3i 4 jC) 3i j D) 5i 4 jE) 12i 9 j


A 4 2a i 5 a j

B a 3 i a 2 j

C 3a 2 i 4a 2 j Determine el valor de a, para que

R A B C sea 7i 17jA) 2 B) 3C) 4 D) 5E) 6


A 3 2 i+ +5 jx x

B 7 6 i+ 5 3 jx x

Determine R A B , si A B A) 8i 7 j B) 5i 7 jC) 16i 14 j D) 6i 3 jE) 2i 5 j

21. Sean los vectores A 5i 7 j B 2i 3 j

Determine el mdulo del vector RR A B

A) 1 B) 2C) 3 D) 4E) 5

22. Sean los vectores A 5i j B 3i 5 j C 2i 12j

Determine el mdulo del vector MM A B C A) 5 B) 6C) 7 D) 8E) 10

152


Rpta.: .........................................

3. El grfico muestra una piedra de 0,3 kg en sumxima altura, luego de ser lanzada en for-ma vertical desde el piso. Determine la ener-ga potencial gravitatoria de la piedra. (g =10 m/s2)

5m

nivel dereferencia

Rpta.: .........................................

4. Determine la energa potencial gravitatoriadel bloque de 2 kg en el punto A respecto alpiso.

A

5m

37N.R.

Rpta.: .........................................

5. Determine la energa cintica de un atleta de60 kg que presenta una rapidez de 10 m/s.

10m/s

Rpta.: .........................................

6. Determine la energa cintica del bloque de4 kg que presenta una rapidez de 20 m/s.

20m/s

Rpta.: .........................................

7. Determine la energa cintica de una pelotade 0,5 kg que presenta una rapidez de 20 m/s.

20m/s

Rpta.: .........................................

8. Si un auto de 400 kg se mueve con una rapi-dez de 15 m/s. Determine su energa cinti-ca.

15m/s

Rpta.: .........................................

9. La constante de rigidez de un resorte es de400 N/m. Determine la energa almacenadoal ser comprimido 20 cm.

Rpta.: .........................................

10. Si el bloque logra comprimir 0,2 m a un re-sorte de constante de rigidez, de 600N/m.Determine la energa potencial elstica al-macenada.

134

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMAT23. Sean los vectores

A 3i 6 j B 14i 7 j C 15i 10 j

Determine el mdulo del vector RA 3B CR 3 7 5

A) 1 B) 2C) 3 D) 4E) 5


A 8;12 B 6; 9 C 5; 10

Determine el mdulo del vector R3 5 3R A B C4 3 5

A) 1 B) 2C) 3 D) 2E) 3


A 4; 8 B 3; 5 C 13; 26

Determine el mdulo del vector R3 5R A B C2 13

A) 3 B) 4C) 5 D) 6E) 7


A 10; 6 B 10; 5

C 24i 12j Determine el mdulo del vector R

B 2CR A 3 5 3

A) 5 B) 10C) 13 D) 15E) 17


A 2 a; a 3 B 2a 4;15 2a C 8 a i a 6 j

Determine el mdulo del vector RR A B C A) 10 B) 12C) 6 D) 6 2E) 6

28. Determine el mdulo de RR A B

X

Y

3 B

A) 5 B) 4C) 3 D) 7E) 1

29. Determine el mdulo de RR A B C D

151

Fsica Academia Preuniversitaria FERMATA) 2 kg B) 4 kgC) 6 kgD) 8 kg E) 10 kg

27. Determine la aceleracin de los bloques mos-trados. (g=10 m/s2).

A) 22 m / s B) 24 m / sC) 26 m / s

D) 28 m / s E) 210 m / s

28. Dado el sistema mostrado, determine el m-dulo de la aceleracin. (g=10 m/s2).

Liso

A) 28 m / s B) 27 m / sC) 26 m / s

D) 25 m / s E) 24 m / s

29. Determine la masa del bloque B si el bloqueA de masa 10 kg presenta una aceleracinde 8 m/s2. (g=10 m/s2).

Liso

A) 10 kg B) 20 kgC) 30 kgD) 40 kg E) 50 kg

30. El bloque A de masa 6 kg presenta una ace-leracin de mdulo 4 m/s2. Determine lamasa del bloque B. (g=10 m/s2).

Liso 4m/s2

A) 2 kg B) 2,5 kgC) 3 kgD) 3,5 kg E) 4 kg

1. Determine la energa potencial gravitatoriarespecto del piso, que presenta una bombade 2 kg en el instante que es soltada desde unhelicptero en reposo que se encuentra a 200m de altura.(g = 10 m/s2)

Rpta.: .........................................

2. Una esfera de 4 kg se encuentra a 15 m res-pecto al piso. Determine la energa potencialgravitatoria que posee. (g = 10 m/s2)

15m

m = 4kg

nivel dereferencia

Sptima Prctica DirigidaENERGA

135


B

DA

C

11

A) 2 B) 3C) 8 D) 13E) 10

30. Determine el mdulo RR 2A B C D E

A

EB

DC

11

A) 5 B) 10C) 13 D) 14E) 15

Segunda Prctica DirigidaMRU

A) 400m B) 600mC) 800mD) 1000m E) 1200m

3. Si un automovil que desarrolla un MRU, logrrecorrer 1500m. en 300 segundos.Determine con que rapidez se desplaz.A) 50m/s B) 45m/sC) 25m/sD) 15m/s E) 5m/s

4. Un automovil se desplaza con una rapidezconstante de 20m/s tal como se muestra.Luego de cuntos segundos se encontrar a40m. de dicha pared.

200mA) 2s B) 3sC) 5sD) 6s E) 8s

5. A qu distanica del poste 2 se encontrarel auto luego de 8 segundos?.

10m 60m 40m

20m/ssemforo

1 2

A) 10m B) 20mC) 30mD) 40m E) 50m

6. Del problema anterior. Luego de cuntossegundos el auto equidistar del semforo yel poste 2.A) 1s B) 2sC) 3sD) 4s E) 5s

1. Un atleta corre con rapidez constante de4m/s. Determine despus de cuntossegundos recorrer 240m.A) 80s B) 60sC) 40sD) 20s E) 4s

2. Un motociclista que experimenta MRU,avanza con una rapidez de 20m/s, logra en40 segundos atravezar un puente. Determinela longitud del puente.

150


A) 22 m / s B) 23 m / sC) 24 m / s

D) 28 m / s E) 210 m / s

22. Dado el sistema mostrado determine el m-dulo de la aceleracin. (g=10 m/s2)

A) 21 m / s B) 22 m / sC) 23 m / s

D) 24 m / s E) 25 m / s

23. Determine el mdulo de la aceleracin de losbloques mostrados. (g=10 m/s2)

Liso

A) 22,5 m / s B) 23 m / sC) 24 m / s

D) 25 m / s E) 25,5 m / s

24. Dado el sistema mostrado, determine el m-dulo de la aceleracin de los bloques.(g=10 m/s2)

Liso

A) 21 m / s B) 22 m / sC) 23 m / s

D) 24 m / s E) 25 m / s

25. Si el mdulo de la aceleracin del bloque Bes de 6 m/s2. Determine la masa del bloqueA.(g=10 m/s2)

A B 6m/s2

A) 21 m / s B) 21,5 m / sC) 22 m / s

D) 22,5 m / s E) 23 m / s

26. Determine la masa del bloque A si el bloqueB presenta una aceleracin de mdulo2 m/s2. (g=10 m/s2).

A

B 2m/s2

136

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMAT7. Un hombre se encuentra a 1020 metros de

una granada. Si en cierto instante esta,explota. Despus de cuntos segundos elhombre percibe el sonido?. La rapidez delsonido en el aire es 340m/s.A) 1s B) 2sC) 3sD) 4s E) 5s

8. Si luego de estallar una granada en A, Juanlogra escucharlo despus de 2 segundos.Determine despus de cuntos segundos dela explosin. Pedro lo escuchar.(Vsonido= 340m/s)

1700m

AJuan Pedro

A) 3s. B) 4sC) 5sD) 6s E) 7s

9. Un tren cruza un tnel de 200metros delongitud con una rapidez constante de 20m/s. Si la longitud del tren es la mitad de lalongitud del tnel. Determinar el tiempoempleado por el tren en cruzar el tnel.A) 5s B) 4sC) 3sD) 2s E) 1s

10. Determinar la longitud del omnibus sabiendoque tarda 4 segundos en pasar delante deun semforo, y 10 segundos en atravesar unpuente de 30m. de largo.A) 10m B) 20mC) 30m.D) 40m E) 50m.

11. Dos mviles A y B pasan simultaneamentepor el mismo punto con velocidades4i(m / s) y 6i(m / s) respectivamente.Determinar la distancia que separa a losmviles despus de 5 segundos.A) 25m B) 35mC) 45mD) 50m E) 55m

12. Dos mviles separados una distancia de900m. parten simultaneamente al encuentrocon rapideces de 4m/s y 6m/srespectivamente. Despus de cuntossegundos estarn separados 200m. porprimera vez?A) 60m B) 70mC) 80mD) 90m E) 100m

13. A partir del instante mostrado, determine laseparacin entre los autos que desarrollanMRU al cabo de 20 segundos.

4m/s

5m/s15m

A) 20m B) 25mC) 30mD) 35m E) 40m

14. A partir de las posiciones mostrados si losmviles corren con velocidades 15i(m/s) y5i(m/s), demorarn 4 segundos enencontrarse. Determine cuanto tiempodemorarn en encontrarse si esta vez, correnen direcciones contrarias.A B

A) 6s B) 4sC) 3sD) 2s E) 1s

15. Dos ciclistas corren por dos avenidas y secruzan perpedicularmente con velocidadesde 15i(m/s) y 12j(m/s). Si al inicio el primerose encontraba a 30m. del cruce y el segundoa 70m. Qu distancia estarn separadosal cabo de 10 segundos?A) 100m B) 130mC) 150m

149

Fsica Academia Preuniversitaria FERMATA) 35 N B) 45 NC) 55 ND) 65 N E) 75 N

13. Un ladrillo de 20 kg desarrolla un MRUV de-bido a una fuerza cuyo mdulo es F. Si pasapor un punto con una rapidez de 5 m/s yluego de 3 s, su rapidez es de 17 m/s. Deter-mine F.A) 20 N B) 40 NC) 60 ND) 70 N E) 80 N

14. Un bloque que se mueve con MRUV pasapor un punto con una rapidez V y 4 s des-pus pasa por otro punto B con una rapidez3V. Determine el valor de V.

Liso10N 16N

A BA) 1 m/s B) 2 m/sC) 3 m/sD) 4 m/s E) 5 m/s

15. En el instante mostrado el bloque de 7 kginicia su movimiento recorriendo 40 m enlos 4 s iniciales. Determine F.

Liso15Na

F

A) 20 N B) 30 NC) 40 ND) 50 N E) 60 N

16. En el instante mostrado el bloque de 6 kginicia su movimiento recorriendo 100 m enlos 5s iniciales.

LisoFa

18N

A) 10 N B) 20 NC) 30 ND) 40 N E) 50 N

17. Un bloque se mueve con MRUV, pasa por uncierto punto y 4 s despus el bloque se en-cuentra a una distancia d del punto ante-rior y posee una rapidez de 28 m/s. Determi-ne d.

Liso150N120N

A) 72 m B) 42 mC) 32 mD) 22 m E) 20 m

18. Un bloque que se mueve con MRUV pasapor un punto con una rapidez de 3 m/s y 4 sdespus se encuentra a 28 m de dicho punto.Determine el mdulo de la fuerza F.

LisoFa

20N

A) 30 N B) 40 NC) 50 ND) 60 N E) 70 N

19. A partir del instante mostrado, determine surecorrido al cabo de 6 s.

Liso13NV = 5m/s

17N5N

A) 90 m B) 100 mC) 110 mD) 120 m E) 130 m

20. En la figura el bloque de 10 kg parte en A.Determine su rapidez cuando llegue a B alcabo de 4s.

Liso7N18N 75N

A

V = 4m/s

A) 9 m/s B) 12 m/sC) 18 m/sD) 24 m/s E) 36 m/s

21. Determine el mdulo de la aceleracin en elsistema mostrado. (g=10 m/s2).

137

Fsica Academia Preuniversitaria FERMATD) 120m E) 140m

16. Sabiendo que los mviles mostradosexperimentan MRU. Qu distancia lossepara 2 segundos despus del instantemostrado?

10m/s

20m/s

50m

180m

A) 100m B) 120mC) 130mD) 140m E) 150m

17. Dada la grfica que nos indica la posicinde un mvil respecto del tiempo determineel mdulo de la velocidad.

X(m)

t(s)

15

3

41 2 3

Rpta.:..........................................

18. Determine el mdulo de la velocidad delmvil que presenta la grfica mostrada deposicin vs. tiempo.

X(m)

t(s)

14

10

8

Rpta.:..........................................

19. Dada la grfica de posicin vs. tiempo.Determine el mdulo de la velocidad delmvil.

X(m)

t(s)

5

-4

9

Rpta.:..........................................

20. Un mvil presenta la siguiente grfica develocidad vs. tiempo. Determine la posicindel mvil para t = 6s si para t= 0, xo= 5m.

4

t(s)

V(m/s)

Rpta.:..........................................

148

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMAT5. Determine el mdulo de la aceleracin que

presenta el bloque A.

Liso

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

8Kg4Kg

60N

AB

A) 1 m/s2 B) 2 m/s2C) 3 m/s2D) 4 m/s2 E) 5 m/s2

6. Determine el mdulo de la fuerza F, si elbloque de 3 kg acelera hacia la derecha arazn de 5 m/s2.

a28N

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

FLiso

A) 10 N B) 11 NC) 12 ND) 13 N E) 14 N

7. Determine el mdulo de la fuerza F. Si elbloque de 5 kg acelera hacia la derecha arazn de 6 m/s2.

40N/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

F Liso

A) 3 N B) 6 NC) 10 ND) 12 N E) 15 N

8. Determine la aceleracin del bloque de 15kg, sabiendo que F=120 N. (g=10 m/s2).

F

A) 1 m/s2 () B) 1 m/s2 ()C) 2 m/s2 ()D) 2 m/s2 () E) 3 m/s2 ()

9. Qu fuerza hacia arriba se debe aplicar aun cuerpo de 2 kg para que ascienda conuna aceleracin de 5 m/s2? (g=10 m/s2).

a=5m/s2

F

/////////////////////////////////////////////////////////////A) 10 N B) 20 NC) 30 N D) 40 NE) 50 N

10. Si el globo aerosttico sube con una acelera-cin constante de 4 m/s2. Determine el m-dulo de la tensin en la cuerda. (g=10 m/s2).

a=4m/s2

5Kg.

A) 20 N B) 30 NC) 40 N D) 50 NE) 70 N

11. Un bloque de 9 kg que se mueve con MRUVincrementa su rapidez a razn de 20 m/scada 2 s. Determine el mdulo de la fuerza F.

LisoF20N50N

A) 10 N B) 20 NC) 30 ND) 40 N E) 50 N

12. Un cuerpo de 7 kg que desarrolla un MRUVaumenta su rapidez a razn de 15 m/s cada3 s. Determine el mdulo de la fuerza F.

LisoF 90Na

138

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMATTercera Prctica Dirigida

MRUV1. Un mvil con MRUV recorre 20m, si la suma

de su rapidez inicial y final es 10m/s.Calcular la rapidez final si su aceleracin esd e 2 m / s

2.A) 9m/s B) 8m/sC) 4m/sD) 2m/s E) 1m/s

2. Un atleta con MRUV ingresa a un puenterectilineo con una rapidez de 5m/s. Siacelera con 3m/s2, logra abandonar el puentecon 26m/s. Determine en cuanto tiempo locruz.A) 3s B) 4sC) 5sD) 6s E) 7s

3. Un motociclista viaja con una rapidez de45m/s sobre una pista recta; en ciertoinstante aplica los frenos, de manera que sedetiene al cabo de 16s. Cunto recorridurante este tiempo?.A) 480m B) 460mC) 400mD) 360m E) 300m

4. Un avin parte del reposo y recorre 216m.con MRUV. durante 12s. para despegar.Determine su aceleracin.A) 3m/s2 B) 4m/s2C) 5m/s2D) 6m/s2 E) 7m/s2

5. Un ciclista que tiene MRUV inicia sumovimiento con una rapidez de 6m/s.Acelera a razn de 3m/s2 hasta cuadruplicarsu velocidad, entonces. Qu distancia harecorrido el auto?.A) 60m. B) 70m.C) 80m.D) 90m. E) 100m.

6. Un mvil parte del reposo y aceleraconstantemente un tiempo de 10s., llegandoa recorrer 1800m. Determinar la distanciaque recorri los primeros 2s. despus dehaber iniciado su movimiento.A) 65m. B) 68m.C) 72m.D) 76m. E) 89m.

7. Si en el instante mostrado el conductor, pisalos frenos. Determine con quedesaceleracin se deber mover para quellegue justo a la base del semforo.

50m

30m/s

A) 1m/s2 B) 2m/s2C) 3m/s2D) 4m/s2 E) 5m/s2

8. Un mvil que se encuentra acelerando arazn de 6m/s2 recorre el tramo AB mostradoen la figura en 4s. Determinar su velocidadcuando pasa por el punto B.

80m

A B

A) 8m/s B) 28m/sC) 30m/sD) 32m/s E) 40m/s

9. Un motociclista ingresa a un puente de 75m.de largo a razn de 2m/s2, logrando cruzarloen 5s. Determine la rapidez con la que saledel puente.A) 10m/s B) 20m/sC) 30m/sD) 40m/s E) 50m/s

10. Un auto parte del reposo con una aceleracinconstante y en 6s recorre 10m. Determinecuanto recorrer en los 6s. siguientes:A) 15m B) 25mC) 30mD) 35m E) 40m

11. En la grfica determine el desplazamientodel mvil desde t = 0 hasta t = 7s.

t(s)

V(m/s)

2 3 5 7

20

40

0147


60

A) 60 3 N B) 20 NC) 30 3 ND) 40 N E) 60 N

28. Determine el mdulo de la fuerza elstica. Siel bloque de 24 kg se encuentra en equilibrio.

16

A) 140 N B) 240 NC) 70 ND) 250 N E) 100 N

29. Determine el mdulo de la fuerza elstica. Si elbloque de 12 kg se encuentra en equilibrio.(g=10 m/s2)

A) 120 N B) 70 NC) 60 ND) 150 N E) 40 N

30. Determine el mdulo de la fuerza de tensin,si el bloque de 48 kg se encuentra en equili-brio.

74

A) 450 N B) 400 NC) 500 ND) 300 N E) 70 N

Sexta Prctica DirigidaDINMICA LINEAL

1. Determine el mdulo de la fuerza F que lo-grara, a un bloque de 5 kg acelerar a raznde 4 ms/2.

a=4m/s2F Liso

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////A) 10 N B) 20 NC) 30 ND) 40 N E) 50 N

2. Si una fuerza cuyo mdulo es 32 N lograacelerar a un cuerpo a razn de 2 m/s2.Determine el valor de su masa.

a=2m/s2

F=32N Liso

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////A) 20 kg B) 18 kgC) 16 kgD) 14 kg E) 12 kg

3. Una fuerza cuyo mdulo es 20 N logra acele-rar a un cuerpo a razn de 4 m/s2, culsera el mdulo de la aceleracin si aplica-mos una fuerza cuyo mdulo fuera 10 N?

a=4m/s2

20N/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

mLisoA) 1 m/s2 B) 2 m/s2C) 4 m/s2D) 8 m/s2 E) 16 m/s2

4. Determine el mdulo de la aceleracin de losbloques A y B.

50N100N

Liso

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////20N4Kg.1Kg.

A) 2 m/s2 B) 4 m/s2C) 6 m/s2D) 8 m/s2 E) 10 m/s2

139

Fsica Academia Preuniversitaria FERMATA) 140m B) 150mC) 160mD) 170m E) 180m

12. Determine el mdulo de la aceleracin paralos intervalos t = 0 hasta t = 2s y t = 2shasta t = 4s

t(s)

V(m/s)2

0 42

Rpta.: ......................................

13. Determine el recorrido y el desplazamientoen la grfica mostrada.

1 2 3 4 5 6

-3

-3V(m/s)

t(s)

mostrada

A) 4m; 6m. B) 6m; 3mC) 6m; 4mD) 6m; 0m E) 0m; 6m

14. Dado el grfico v-t de un mvil, determine elvalor de v. para que su aceleracin sea.

70

4

V (m/s)

t(s)

10 m/s2


15. Dado el grfico v t de un mvil determinela posicin de ste en t = 6 si para t = 0 sehallaba en la posicin x = 20m

t(s)

V(m/s)

5

4 6


16. Al cabo de que tiempo se encontrarn losmviles, si el mvil A desarrolla MRUV yparte del reposo y el mvil B avanza avelocidad constante.

4m/s BAV =00 a=2m/s2

21mA) 1s B) 2sC) 3sD) 4s E) 5s

17. Los mviles del grfico, llegarn a impactarentre ellos?, si el mvil A parte del reposocon aceleracin constante de 2m/s2 y elmvil B avanza a velocidad constante conmdulo 4m/s. (AO=25m. y BO=20m).

146

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMATA) 10 N B) 15 NC) 20 ND) 30 N E) 35 N

21. Grafique la tercera fuerza que permite que elcuerpo mostrado se encuentre en equilibrio.

F1

F2

A) B)C)

D) E)

22. El cuerpo mostrado se encuentra en equili-bro. Grafique la tercera fuerza que permiteesta condicin.

F1

F2A) B)C)

D) E)

23. La esfera de 2,4 kg se encuentra en equili-brio. Determine el mdulo de la fuerza nor-ma. (g=10 m/s2)

37

A) 24 N B) 30 NC) 18 ND) 10 N E) 25 N

24. Determine el mdulo d ela fuerza de tensin,si la esfera mostrada de 48 kg se encuentraen equilibrio. (g=10 m/s2)

16

A) 480 N B) 500 NC) 240 ND) 140 N E) 70 N

25. El sistema mostrado se encuentra en equili-brio. Determine el mdulo de la tensin 1.(g=10 m/s2)

371 2

10 kg

53

A) 50N B) 60NC) 70ND) 80N E) 90N

26. El bloque de 9 kg se encuentra en equilibrio.Determine el mdulo de las tensiones 1 y 2.(g=10 m/s2)

30

30

A) 80 N B) 70 NC) 90 ND) 100 N E) 120 N

27. La esfera de 6 kg se encuentra en equilibrio.Determine el mdulo d ela reaccin de la pa-red. (g=10 m/s2)

140


4m/s

V =00A

B

a o

A) SIB) NOC) A llega antesD) B llega antesE) no llega al punto de cruce

18. Qu distancia separar a dos mviles queparten del reposo en la misma direccin delmismo punto con acelerantes de 4m/s2 y2m/s2 en 4 segundos?.A) 8m. B) 4m.C) 2m.D) 16m. E) 12m.

19. Qu distancia separar a los mviles al cabode un segundo de haber partido ambossimultaneamente del punto O endirecciones perpendiculares desde el reposocon aceleraciones constantes de 8m/s2 y 6m/s2.

a=8m/s2

a=6m/s2

0

A) 3m. B) 4m.C) 5m.D) 6m. E) 7m.

20. Determine el tiempo que demoren losmviles para encontrarse, si se parten delreposo con aceleracin constantes de 3m/s2y 7m/s2.

125m

A) 1s B) 2sC) 3sD) 4s E) 5s

Cuarta Prctica DirigidaCADA LIBRE

1. Un objeto es lanzado con una velocidad de60j(m / s) . Al cabo de cuanto tiempo elcuerpo alcanzar la altura mxima?.( g = 1 0 m / s

2).

Rpta.: .........................................

2. Un proyectil se dispara con una velocidadde 80j(m / s) . Determine cunto tiempotarda en regresar a su nivel de lanzamiento(g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

3. Un objeto se lanza hacia arriba con unarapidez, de 40m/s. Calcular la alturamxima alcanzada por el objeto(g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

4. Una piedra es lanzada con 70j(m / s) .Determine su velocidad luego de 4s. de sulanzamiento (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

145

Fsica Academia Preuniversitaria FERMAT15. Determine la longitud natural del resorte de

10N/cm. (g = 10m/s2)

17cm.

2kgA) 10cm B) 13cmC) 15cmD) 14cm E) 17cm

16. Determine la longitud natural del resortede 15 N/cm. Si el muchacho jala al re-so r te con una f ue r za de 90 N .

2(g 10m / s )

46 cm

A) 30cm B) 35cmC) 40cmD) 42cm E) 52cm

17. Determine la deformacin del resorte de 10N/cm. Si la tensin en la cuerda es de 50 N.Polea de masa despreciable. (g=10 m/s2)


18. Si la polea es de 2 kg; determine el mdulo dela tensin en la cuerda 1 (g = 10m/s2)

4kg

1

A) 80N B) 100NC) 90N D) 110NE) 120N

19. Determine la masa del bloque B. Si se sabeque mA=8 kg y que el sistema est en equili-brio, considere poleas ingrvidas. (g=10 m/s2)

A BA) 8 kg B) 7 kgC) 6 kgD) 5 kg E) 4 kg

20. El sistema mecnico mostrado se encuentraen equilibrio. Sabiendo que: mA=2 kg y mB=5kg, determine la fuerza de reaccin entre elbloque B y la superficie. Las masas de laspoleas son despreciables. (g=10 m/s2)

BA

141


5. Una piedra es lanzada con 50j(m / s) .Determine su velocidad luego de 7s de sulanzamiento (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

6. Un cuerpo se lanza con 30j(m / s) Qutiempo debe transcurrir para que lavelocidad sea de 10j(m / s) ? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

7. Se deja caer un cuerpo desde una altura de180m. Qu velocidad tendr un instanteantes del impacto? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

8. El cuerpo se suelta desde una altura de 80m.Despus de que llega al piso? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

9. Desde lo alto de un edificio se lanza unapiedra con 20j(m/s). Si demora en llegar alpiso 5s. Qu altura tiene el edificio?(g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

10. Se deja caer un cuerpo y se observa queluego de transcurrir 3s se encuentra a 30m.del piso. De qu altura se solt? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

11. Un cuerpo se suelta desde cierta altura y caelibremente, qu velocidad poseer al cabode 5s? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

12. Una piedra se suelta desde cierta altura ycae libremente, Qu rapidez poseer alcabo de 7s? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

13. Se lanza un proyectil hacia arriba a 50m/s.Qu rpidez poseer al cabo de 7s?(g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

14. Se lanza una piedra hacia arriba a 70m/s.Qu rapidez poseer al cabo de 4s?(g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

15. Se lanza una piedra con una velocidad40j(m / s) . Qu velocidad poseer alcabo de 7s? (g=10m/s2).

Rpta.: .........................................

16. Un cuerpo es lanzado verticalmente haciaarriba con una rapidez de 40m/s. Determineel tiempo de vuelo (g=10m/s2).A) 4s B) 6sC) 7sD) 8s E) 10s

17. Se deja caer una piedra desde una altura de180m. Con qu rapidez la piedra impactasobre el piso? (g=10m/s2).A) 60m/s B) 40m/sC) 80m/sD) 70m/s E) 90m/s

18. Se lanza una piedra verticalmente haciaarriba con una rapidez de 40m/s.Determinar la altura mxima que alcanza.(g=10m/s2).A) 40m B) 60mC) 80mD) 85m E) 90m

19. Se lanza una piedra verticalmente haciaabajo y desciende 175m. en 5s. Cul fuela velocidad inicial de lanzamiento?

144

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMATRpta.: .........................................

8.Realice el D.C.L de la esfera.

F

Rpta.: .........................................

9. Realice el D.C.L de la esfera.

Rpta.: .........................................

10. Realice el D.C.L de la esfera.

Rpta.: .........................................

11. Si la esfera es de 10 kg y el resorte estestirado 4 cm. Determine el mdulo de latensin en la cuerda. (g=10 m/s2)

K=20 N/cm

A) 100 N B) 120 NC) 150 ND) 180 N E) 200 N

12. Determine la deformacin del resorte de 50N/cm. Si la masa de la esfera es de 50 kg.( g = 1 0 m / s

2)


13. Un bloque de masa 24 kg se apoya en 2resortes idnticos de constantes de rigidezK=15 N/cm. Determine la deformacin queexperimentan ambos resortes. (g=10 m/s2)


14. Determine la longitud que tendran los resortesiguales de 100N/cm al colocar un bloque de20Kg. (g = 10m/s2)

10cm


142

FsicaAcademia Preuniversitaria FERMAT(g=10m/s2).A) 15m/s B) 12m/sC) 11m/sD) 10m/s E) 9m/s

20. Se deja caer un cuerpo y se observa queluego de transcurrir 3s se encuentra a 30m.de piso. De qu altura se slt? (g=10m/s2).A) 50m B) 75mC) 125m.D) 150m E) 200m

21. Qu tiempo emplea en llegar al punto delanzamiento un proyectil que se disparahacia arriba a 30m/s. (g=10m/s2).A) 1s B) 2sC) 3sD) 4s E) 6s

22. Un proyectil se dispara hacia arriba a 60m/s. Qu altura alcanzar luego de 4s?.(g=10m/s2).A) 40m B) 80mC) 160m.D) 200m E) 240m.

23. Desde cierta altura se lanza verticalmentehacia arriba un objeto a 40m/s; si llega alsuelo luego de 13s, la altura desde la quelanz es: (g=10m/s2).A) 100m B) 310mC) 320mD) 325m E) 335m

24. Tres segundos despus de lanzar un cuerpoverticalmente hacia arriba se observa quesu rapidez se ha reducido a la cuarta parte.Cul ser la altura mxima que alcanzar?.A) 120m B) 60mC) 80mD) 160m E) 180m

25. Dos segundos antes de alcanzar su mximaaltura, un objeto lanzado verticalmente haciaarriba se encuentra a una altura de 15m.Entonces la mxima altura que alcanzarespecto al suelo es: (g=10m/s2).A) 15m B) 25mC) 35mD) 45m E) 50m

26.Determinar la distancia recorrida 2 segundosdespus del instante mostrado.

V = 25m/s

A) 10 B) 30C) 20D) 40 E) 50

27.Determinar la rapidez 2 segundos despus delinstante mostrado.

V = 30m/s

A) 10 B) 20C) 30D) 40 E) 50

28.Determinar la altura mxima que alcanza unapiedra que se lanza hacia arriba con unavelocidad inicial de 40m/s.A) 50 B) 60C) 70D) 80 E) 90

29.Una pelota es lanzada des el piso con unarapidez de 40m/s en un lugar dondeg=10m/s2. Al cabo de qu tiempo mximollegar a estar 60m sobre el piso?.A) 4s B) 5sC) 6sD) 7s E) 8s

30.Desde la parte superior de una torre se lanzauna piedra verticalmente hacia arriba conuna rapidez de 20m/s. A qu distancia delpunto de lanzamiento se encontrar luego de

143

Fsica Academia Preuniversitaria FERMAT7 segundos? (g=10m/s2).A) 85m B) 95mC) 105mD) 115m E) 125m

Quinta Prctica DirigidaESTTICA

1. Realice el D.C.L de cada bloque.

A

B

Rpta.: .........................................

2. Realice el D.C.L. del bloque. Si el resorte estcomprimido.

Rpta.: .........................................

3. Realice el D.C.L. de la barra homognea.

////

Rpta.: .........................................

4. Realice el D.C.L de cada bloque.

A

B

Rpta.: .........................................

5. Realice el D.C.L de la esfera homognea.

Rpta.: .........................................

6. Realice el D.C.L. de la esfera homognea.

Rpta.: .........................................

7. Realice el D.C.L. del bloque P y del punto O.

O

P

fisica fermat

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