Examen de muestra/práctica 5 Junio 2019, preguntas y respuestas PDF

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO PREFACULTATIVO – GESTIÓN II / 2009PRIMER EXAMEN PARCIAL ÁREA: FÍSICA FECHA: 16/09/TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 100 MINUTOSEn cada uno de las preguntas, responda INDICANDO el inciso de la respuesta correcta EN LA PLANTILLA DE RESPUESTAS...

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FACULTAD DE INGENIERÍA

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO PREFACULTATIVO – GESTIÓN II / 2009

PRIMER EXAMEN PARCIAL

F

I

UMSA

ÁREA: FÍSICA FECHA: 16/09/2009

TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 100 MINUTOS En cada uno de las preguntas, responda INDICANDO el inciso de la respuesta correcta EN LA PLANTILLA DE RESPUESTAS colocada en la parte inferior de este examen. Valor por pregunta 10%. 1. ¿Cuál de las siguientes velocidades es mayor?: a) 500 plg/s

b) 100 m/s

c) 500 pies/min

d) 100 km/h

e) 5 km/min

f)50 pies/s

2. Determinar la resultante del sistema de vectores mostrado, si el lado del hexágono regular mide 5 [u] a) 0 [u]

b) 10 [u]

c) 15 [u]

d) 20 [u]

e) 25 [u]

f)

30 [u]

3. Si la velocidad de un objeto es V = (-3i)m/s la rapidez del objeto será: a) -3 m/s

c)  3 m/s

b) 3 m/s

d) 3i m/s

e) -3i m/s

f)

3

4. Si la aceleración instantánea de un móvil es 5 m/s2, esto significa que a) Recorre 5 metros en un segundo. b) Va a una velocidad de 5 m/s. d) Va a una velocidad de 50 m/s.

c) Varía su velocidad 5 m/s en un segundo.

e) Recorre 50 metros en un segundo

f) Ninguna de las anteriores.

5. Desde lo alto de una torre de altura h se deja caer un cuerpo. ¿A qué distancia del suelo su velocidad es igual a la mitad de la que tiene cuando llega al suelo? a) 3/4h

b) 1/4 h

c) ½ h

d) 1/8 h x y

6. Si el periodo de un péndulo está dado por la formula: t = 2πl g a) 0.5

b) 1

c) -1

e) 1/3 h

f) 2/3 h

Hallar (x/y), si l: longitud y g : gravedad.

d) -0.5

e) 2

f) Ninguno

7. ¿Cuál será el ángulo entre dos vectores del mismo módulo, cuando su suma equivale a cuatro veces su diferencia? a) 14,03º

b) 28,07º

c) 56,07º

d) 61,4º

e) 38,25

f) Ninguno

8. Desde una esquina una persona ve como un muchacho pasa a una velocidad de VM  20m /s , diez segundos más tarde, un policía pasa por la misma esquina con una velocidad VP  30m /s . ¿Después de cuánto tiempo el policía alcanza al muchacho? a) 80 s

b) 60 s

c) 20 s

d) 50 s

e) 70 s

f) Ninguno

9. Dos automóviles A y B parten del reposo simultáneamente de dos puntos separados por una distancia d = 100 m. como indica la figura. Si las aceleraciones de los automóviles son a A = 3 m/s2 y a B = 1,5 m/s2, ¿después de que tiempo los automóviles estarán separados por 25 m. por primera vez? a) 10 s

b) 8 s

c) 6 s

d) 4 s

e) 2 s

f) Ninguno

10. Desde lo alto de una torre de 200 m se deja caer un objeto, al mismo tiempo, desde su base se lanza hacia arriba otro objeto con una velocidad de 100 m/s. Hallar la altura desde la base a la que se cruzan (g = 9,8 m/s). a) 180

b) 170

c) 160

d) 150

e) 140

f) 130

PLANTILLA DE RESPUESTAS

Pregunta Respuesta

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

FILA A

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO PREFACULTATIVO – GESTIÓN II / 2009

PRIMER EXAMEN PARCIAL

FACULTAD DE INGENIERÍA

ÁREA: FÍSICA FECHA: 16/09/2009

F

I

UMSA

TIEMPO DE DESARROLLO DEL EXAMEN: 100 MINUTOS SOLUCIONARIO

PLANTILLA DE RESPUESTAS

Pregunta Respuesta

1 2 B) F)

3 4 B) C)

5 6 7 8 9 10 A) C) B) C) A) A)

FILA A

1. De acuerdo al siguiente análisis:

plg 2,54 cm 1m 1 Km 3600 s Km * * * *  45,72 s 1 plg 100 cm 1000m 1h h Km m 1 Km 3600 s * *  360 b) 100 h s 1000m 1h pies 30,48 cm 1m 1 Km 60 min Km  9,144 * * * * c) 500 min 1 pie 100 cm 1000m 1h h Km d) 100 h km 60 min Km e) 5   300 min h 1h pies 30,48 cm 1m 1 Km 3600 s Km * * * * f) 50  58,864 s 1 pie 100 cm 1000m 1h h

a)

500

2. Determinar el módulo de la resultante del sistema de vectores mostrado, si el lado del hexágono regular mide 5 [u]

Colocando nombres a los vectores y trasladando los vectores 𝑎 y 𝑑:

a

b

b c

d

d c

e

e

a

La suma de los vectores 𝑏 y 𝑑 y los vectores 𝑒 y 𝑎 dan por resultado el vector 𝑐 . Por consiguiente:

𝑎 + 𝑏 + 𝑐 + 𝑑 + 𝑒 = 3 𝑐 = 30 𝑢

3. b) 4. c) 5. Sea h la altura de la torre, x la distancia al suelo que se busca, y x1 lo que desciende cuando v1 = v/2 De v =

2gh escribimos v/2 = 2gx1

De estas dos igualdades se obtiene por división y posterior elevación al cuadrado 4= h/ x1 luego x1= h/4 Por tanto en el punto que dista del suelo x = h - x1 = h – h/4 = ¾ h 6. El periodo de un péndulo está dado por la formula: t = 2πlx g y Hallar (x/y), si l: longitud y g : gravedad. Solución: Analizando dimensionalmente: 𝑡 = 2𝜋𝑙 𝑥 𝑔𝑦 𝑡 = 2𝜋 𝑙

𝑥

𝑔

𝑇 = 1 𝐿𝑥 𝐿𝑇 −2 𝑇 = 𝐿𝑥 +𝑦 𝑇 −2𝑦

𝑦 𝑦

Agregando el producto L0 = 1 al primer miembro de la ecuación: 𝐿0 𝑇 1 = 𝐿𝑥 +𝑦 𝑇 −2𝑦 Para que exista la igualdad debe cumplirse que: i)

-2y = 1



y = -1/2

ii)

x+y=0



x = -y = 1/2

Finalmente podemos concluir:

𝑥 𝑦

=

1/2 = −1 −1/2

7. ¿Cuál será el ángulo entre dos vectores del mismo módulo, cuando su suma equivale a cuatro veces su diferencia? Solución.- Primero realizamos un grafico con los datos que tenemos:

 A θ θ

2 2

 B Donde los módulos de los vectores suma y diferencia son:   S  S y D  D.   Al tener A y B módulos iguales, se forma un paralelogramo regular (rombo) cuyas diagonales son perpendiculares entre sí, entonces para cualquiera de los triángulos se cumple que: D  D tan  2   S S 2 2 Luego, la condición del problema nos dic e:

S  4D D  1  tan  2 4 S   Arc tan 1 4 2   2 14,04º   28,07º

 

8. Desde una esquina una persona ve como un muchacho pasa a una velocidad deVM  20m /s , diez segundos más tarde, un policía pasa por la misma esquina con una velocidad VP  30m /s . ¿Después de cuánto tiempo el policía alcanza al muchacho?

Como tenemos la velocidad del muchacho y el tiempo, podemos calcular la distancia x que recorre desde la esquina, antes de que el policía aparezca.

x1  VM( t 0 ) x1  20 m/ s(10 s) x1  200 m

xP  x1  xM además : x  vt VP tP  200 m VM tM pero :t P  t M  t E

VP  VM tE  200m tE 

200m  VP  VM 

reemplazando datos: 200 m tE   30  20 m / s tE  20 s 9. Dos automóviles A y B parten del reposo simultáneamente de dos puntos separados por una distancia d = 100 m. como indica la figura. Si las aceleraciones de los automóviles son a A = 3 m/s2 y a B = 1,5 m/s2, ¿después de que tiempo los automóviles estarán separados por 25 m. por primera vez?

De la figura :

d  xB  xA  e

1 a t2 2 A 1 Para el automovil B : xB  aB t 2 2 Re emplazando (2) y (3) en (1) 1 1 d  aB t 2  aA t 2 e 2 2 2(e  d ) t aB  a A Para el automovil A :

t

2( 25  100)  10 s 1,5 3

xA 

(1) ( 2) (3)

10. Desde lo alto de una torre de 200 m se deja caer un objeto, al mismo tiempo, desde su base se lanza hacia arriba otro objeto con una velocidad de 100 m/s. Hallar la altura desde la base a la que se cruzan (g = 9,8 m/s).

hA

hB La altura que cae el primer objeto es de: hA =

g t2

(1)

2

La altura que sube el segundo objeto hB = v0 t −

g t2 2

(2)

La suma de alturas da: hA + hB =

g t2 2

+ v0 t −

v0 t = 200 m → t =

200 m v0 m

hB = 100

m s

hB = 180 m

×2s–

g t2 2

= 200 m → v0 t = 200 m → t =

9,8 2 × 4 s 2 s 2

200 m m 100 s

= 2s...