EJERCICIOS DE CLASE EJERCICIO 3 EJERCICIO 1 EJERCICIO 4 EJERCICIO 2. CICLO 2021

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Ciclo 2021 Seminario En Vivo Física

EJERCICIO 1 A) 50 B) 60 C) 70 D) 80 E) 90

Dos lentes A y B convergenete iguales, de dis-tancia focal 10 cm, se colocan separadas una distancia x. Un objeto se coloca a 15 cm del lado de la lente A (ver figura). Si la imagen final se forma a la misma distancia de la lente B, calcule

x, en cm.

EJERCICIO 2

La magnitud del campo eléctrico de una onda electromagnética que viaja en el vacío está des-crita, en el Sistema Internacional de Unidades, por la relación Calcule aproximadamente, en dicho sistema de unida-des, la amplitud de la onda magnética corres-pondiente. EJERCICIO 3 A) 2 B) 4 C) 8 D) 16 E) 32

La distancia focal de un lente convergente es de 8 cm. Se coloca un objeto frente a la lente y se obtiene una imagen real e invertida. Si la distan-cia entre el objeto y su imagen es de 32 cm, cal-cule la distancia, en cm, de la imagen a la lente.

EJERCICIO 4 A) FVF B) FFV C) VFV D) VFF E) VVV

Un bloque grande de masa M y un bloque pe-queño de masa m (M > m) se desplazan sobre una superficie horizontal sin fricción con igual energía cinética.

Se hacen las siguientes proposiciones:

I. La velocidad del bloque pequeño es mayor que la del bloque grande.

II. El trabajo que se deberá realizar para que el bloque pequeño se detenga es menor que el trabajo que habrá que hacer para que el bloque grande se detenga.

III. Si ambos son frenados, hasta detenerse, por fuerzas de igual magnitud, la distancia recorrida por el bloque pequeño desde el instante en que se aplica la fuerza será mayor que la correspondiente distancia recorrida por el bloque grande.

Señale la alternativa que presenta la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F).

EJERCICIOS DE CLASE

π   = _ × − _   7 E 100 sen 10 . 2 t A) B) C) D) E) − × 9 333 10 − × 6 333 10 − π ×₁₀ 4 − π ×₁₀ 2 π 10 objeto A B imagen 15 cm _x 15 cm

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EJERCICIO 5 A) 339,5; 6,04 B) 339,5; 7,04 C) 319,5; 6,04 D) 319,5; 7,04 E) 299,5; 8,04

Un bloque de 20 kg está en reposo sobre un plano inclinado rugoso que hace un ángulo de 60º con la horizontal, siendo este el máximo ángulo tal que el bloque no resbala sobre el plano. El coeficiente de fricción cinético entre el bloque y el plano es 0,5. Calcule la fuerza, en N, que se debe aplicar al bloque, paralelamente al plano inclinado, para que empiece a moverse hacia arriba, así como la aceleración en m/s2_{, con}

que posteriormente se moverá si la fuerza no cesa. (g = 9,8 m/s2₎ EJERCICIO 7 A) 130 B) 230 C) 340 D) 410 E) 490

Calcule la presión manométrica en Pa, directa-mente debajo de un bloque cúbico de madera de 10 cm de arista y densidad 0,5 g/cm3_{que flota}

con 2/3 de su volumen sumergido tal como se muestra en la figura. (g = 9,8 m/s2₎ EJERCICIO 6 A) 36 min 20 s B) 40 min 50 s C) 45 min D) 52 min 30 s E) 1 hora

Para elevar 10 m3_{de agua hasta el tanque}

eleva-do de un edificio, el cual se encuentra a 40 m de altura, se utiliza una bomba que tiene un motor de 2 kW. Si la eficiencia del motor es 80%, ¿en cuánto tiempo aproximadamente se logra subir el agua? (g = 9,81 m/s2₎ EJERCICIO 8 A) 0,14 B) 0,16 C) 0,21 D) 4,61 E) 6,91

En la figura se muestran dos estrellas de masas

m₁ y m₂ y un satélite de masa m. Determine apro-ximadamente la relación de masas m₁/m₂ si se sabe que la resultante de las fuerzas que ejercen las estrellas sobre el satélite está en la dirección del eje X, como se muestra en la figura.

_ρ ₌     H O2 3  g 1,00 cm aceite agua madera d 3d y x m₂ m₁ m 30º 37º F

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A) 11,01; 1900,50 B) 22,01; 2000,50 C) 33,01; 2100,50 D) 44,01; 2200,50 E) 55,01; 2300,50 A) 94 B) 114 C) 134 D) 174 E) 244 EJERCICIO 9

Un cuerpo está compuesto por una aleación de 200 g de cobre, 150 g de estaño y 80 g de alumi-nio. Calcule su capacidad calorífica cal/ºC y el calor, en cal, necesario para elevar su temperatu-ra 50 ºC. (Los calores específicos del cobre, del estaño y del aluminio, en cal/(g ºC), respectiva-mente son: 0,094; 0,055; 0,212). A) 10 B) 11 C) 12 D) 13 E) 14 A) 1424,3 B) 1505,4 C) 1594,3 D) 1622,4 E) 1697,4 EJERCICIO 10

Un bloque de 30,0 kg de masa al caer libremente sobre la Tierra hace un agujero de 1,0 m de pro-fundidad. Un estudio experimental probó que la fuerza de resistencia del suelo al movimiento del bloque es de F = 500 kN. Calcule aproximada-mente desde qué altura (en m) cayó el bloque. (g = 9,81 m/s2₎

EJERCICIO 12

Una partícula realiza un movimiento circular uni-formemente variado partiendo del reposo. Si la partícula efectúo 4 vueltas en el 1er_segundo,

halle el número de vueltas que realizó en el si-guiente segundo.

EJERCICIO 11

Si iluminan dos superficies metálicas, una de plomo y otra de platino con luz de igual longitud de onda. Determine aproximadamente la longitud de onda, en nm, necesaria para que los electrones más energéticos obtenidos por efecto fotoeléctrico en la superficie de plomo tengan el doble de velocidad que los obtenidos en la superficie de platino. La función trabajo del plomo es y la del platino es

(Constante de Planck = velocidad de la luz =

masa del electrón =

− × 19 6,665 10 J − × 19 10,224 10 J. − × 8 1 3 10 ms ; − × 31 9,11 10 kg) − × 34 ⋅ 6,63 10 J s;

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EJERCICIO 14

Una masa de 4 kg está unida a un resorte de rigi-dez constante k = 25 N/m y reposa sobre una su-perficie horizontal lisa. El extremo opuesto del re-sorte está unido a una pared vertical. La masa comprime 15 cm al resorte y se suelta. Calcule el tiempo, en s, a partir del instante en que la masa es soltada, cuando la energía cinética es igual a su energía potencial por segunda vez.

A) 50,4 B) 61,2 C) 78,5 D) 95,9 E) 104,1 EJERCICIO 13

El campo magnético en el interior de un solenoi-de recto solenoi-de 500 espiras y 10 cm solenoi-de diámetro es 0,2 T. ¿En qué tiempo, en µs, deberá reducirse el valor de dicho campo magnético a cero para que los bordes del solenoide se obtenga una fuerza electromotriz promedio de 10,0 kV? A) B) C) D) E) π 2 π 2 5 π 3 10 π 5 π 10 EJERCICIO 15 A) 2 B) 8 C) 10 D) 20 E) 100

Una fuente sonora puntual produce una intensi-dad de en un punto P y

en otro punto Q. La distancia entre P y Q es de 11 m. La fuente está entre P y Q y los tres se ubican sobre una línea recta. Calcule, en metros, la distancia de la fuente al punto Q.

−6 2 10 W/m 10 W/m−8 2 A) 125,8 B) 132,7 C) 187,7 D) 203,1 E) 214,3 EJERCICIO 16

Una esfera pequeña, de masa m y carga q está suspendida por un hilo del techo de un coche en movimiento con aceleración constante. En el in-terior del coche hay un campo eléctrico E. Si la esfera se encuentra en equilibrio, como muestra la figura, hallar la magnitud aproximada del campo E, en N/C. = _{2,0 m/s}2 a − = _{4,0 10 kg}× 4 m = 10 Cµ q = 2 g 9,81 m/s − − ++ + + + + + + + + − − − − − − − − q m E 37º

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EJERCICIO 17

Un depósito aislante, transparente, contiene un litro de agua. Dentro del depósito se coloca un foco de 100 W de potencia por 2 minutos. Si el 60% de la potencia se disipa en forma de calor, determine aproximadamente, en ºC, el incre-mento de la temperatura del agua.

EJERCICIO 18 A) B) C) D) E)

Dos alambres de cobre, cuyas secciones transver-sales son círculos, poseen la misma masa. La lon-gitud del primer alambre (Alambre I) es igual a la mitad de la longitud del segundo alambre (Alam-bre II). Calcule el cociente entre los valores de sus resistencias, R_I/R_II. 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 EJERCICIO 19 A) 24,93 B) 41,55 C) 342,62 D) 784,13 E) 4986,00 A) 1,7 B) 3,4 C) 5,0 D) 7,2 E) 7,8

Dos moles de gas helio monoatómico desarrollan el ciclo de Carnot entre dos focos térmicos, uno de 327 ºC y el otro a 127 ºC, calcule (en joules) el trabajo que el gas realiza durante la expansión adiabática. R = 8,31 J/mol ⋅ K EJERCICIO 20 A) B) C) D) E)

Cuatro partículas cargas idénticamente se colo-can en los vértices de un cuadrado de lado igual a 2 m, tal que en el centro el potencial eléctrico es V₀. Calcule el potencial eléctrico en el punto medio de uno de los lados del cuadrado.

+ 0 V (1 2 5)/ 2 + 0 V (2 5)/ 10 + 0 2 V (1 5)/ 5 + 0 5 V (1 5)/ 2 + 0 V (1 5)/ 10 = agua (C 4,18 kJ/kg ºK)

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EJERCICIO 21 A) 0,30 B) 0,38 C) 4,80 D) 5,20 E) 9,90

En el circuito que se muestra, calcule la potencia en la batería de 3 V (en W). EJERCICIO 22 A) VFV B) FVV C) FVF D) VFF E) FFV

La figura muestra una espira conductora en el plano XY. Un imán se encuentra frente a la espira, sobre el eje de la espira. Señale verdadero (V) o falso (F) según corresponda a las siguientes proposiciones, para un observador que está al lado del imán.

I. Si el polo norte del imán se acerca a la espira, la corriente inducida en la espira es de sentido horario.

II. Si el polo norte del imán se aleja de la espira, la corriente inducida en la espira es de sentido horario.

III. Si ahora invertimos el imán, de modo que el polo sur del imán se acerca a la espira, la corriente inducida en la espira es de sentido horario. A) 200 B) 400 C) 800 D) 1800 E) 2000 EJERCICIO 23

Se tiene una pequeña plataforma de peso des-preciable enganchada a un resorte cuya longitud natural sobresale del piso una longitud L = H/10. Un bloque de 100 N de peso se suelta del reposo desde una altura H, si el bloque se detiene cuando llega al piso, calcule la fuerza (en N) que ejerce el resorte en dicho instante.

A) 500 B) 1000 C) 2000 D) 3000 E) 4000 EJERCICIO 24

Para generar ondas armónicas en una cuerda se requiere una potencia media de 4000 W. Si se reduce la amplitud y la longitud de onda a la mitad, manteniendo la velocidad constante, cal-cule la potencia media, en W, que se necesita. 2 Ω 2 Ω 4 Ω 4 V 6 V 3 V L H piso m X Y

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CICLO 2021

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Considere el siguiente tramo de un circuito:

donde A y B son 2 elementos del circuito, por los cuales circulan las corrientes IA e IB, respectiva-mente. Si las corrientes corresponden a funcio-nes armónicas del tiempo, tal como se muestra en la siguiente figura, ¿cuál es la lectura, en V, del voltímetro? A) 1,51 B) 1,73 C) 2,12 D) 2,72 E) 3,04 A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 EJERCICIO 26

La ecuación de una onda estacionaria en una cuerda de 1,5 m de longitud es

con el origen en uno de sus extremos. Hallar el número de nodos de la cuerda entre sus extre-mos. π   = _ _   ( ; ) 4 2sen cos 2 , 3 x t y x t V_AC R_A R_B I_B I_A 0,3 kΩ 7,0 I(mA) 3,0 t(s) I_A I_B