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FISICA PREUNIVERSITARIA PROBLEMAS RESUELTOS DE REPASO PDF

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Física – REPASO
1. ¿Cuál es la dimensión de A para que la ecuación sea dimensionalmente correcta?
m(B s)
Wsen
A 2 +
q
=
Siendo:
W = trabajo m = masa y s = área
A) T–2 B) T–1 C) T D) T2 E) LT–2
Solución:
[ ] [ ]
[ ][ ]
[ ] 2
2
2 2
A T
ML
ML T
m s
W
A
-
-
=
= =
Clave: A
2. En el Sistema Internacional, hallar las unidades de M definida como
[ 3 ]4 M = AV p – (lnKx)
Siendo A = Trabajo, V = Velocidad, p = 3.1416 .
Datos: 2 2 A = ML T- , [ ] 1 V = LT- , [ (lnKx) ] [número] 1 1 3 4 4 4 p – = = =
A)
s
kg ×m B)
s
J ×m C)
m
N× s D) 2
2
s
kg×m E) W ×m
Solución:
Dimensionando la ecuación dada tenemos:
[ ] [ ][ ][ 3 ]4 M = A V p – (logK)
Luego, al sustituir los datos obtenemos las dimensiones de la magnitud M
[ ] 2 2 1 3 3 M = (ML T- )LT- = ML T-
Considerando las unidades de las magnitudes fundamentales en el sistema
Internacional obtenemos
[ ]
s
J m
s
kg m
M Kg m s 3
3
3 3 ×
=
×
= × × – =
Clave: B
P A Q
M N
R
x
S
B
37°
30N
A
37° x
y
3. En la figura se muestra un paralelogramo PQRS formado por dos triángulos
equiláteros, si M y N son puntos medios, determine x en función de A y B.
A) ( )
6
2 A B
x
+
= -
B) ( )
6
A 2 B
x
-
= -
C) ( )
6
A B
x
+
= -
D) ( )
6
A B
x
-
= -
E) ( )
3
A 2 B
x
-
= -
Solución:
( )
6
2 A B
x
A
2
B
3 x
+
= -
+ = -
Clave: A
4. Para el conjunto de vectores mostrados, determine el módulo del vector resultante,
sabiendo que tiene dirección horizontal.
A) 30 N
B) 20 N
C) 28 N
D) 40 N
E) 14 N
A
B
t(s)
x(m)
0 1 2 3
5
15
20
25
30
35
40
45
50
10
37°
4
11
A
B
t(s)
x(m)
Solución:
14 N
32 18
5
3
30
3
4
40
R V 40cos37 30sen37
40
3
4
A 30
A 30ctg37!
Asen37 30cos37
R 0
x
y
=
= -




- 




=
= S = ° – °
= 




=
= °
°= °
S =
Clave: E
5. La figura muestra la gráfica de la posición versus el tiempo de dos partículas que
se desplazan en la dirección del eje x. Determine la velocidad de la partícula A.
A) 1 m/s
B) 2 m/s
C) – 2 m/s
D) – 1 m/s
E) – 4 m/s
Solución:
2m/ s
4 0
3 11
v
De la figura :
A = -
-
-
=
Clave: C
6. Las gráficas de las posiciones de dos móviles A y B desplazándose en la dirección
del eje X, se muestra en la figura. Determinar la distancia entre los móviles, cuando
el móvil B llegue al origen de coordenadas
A) 35 m
B) 45 m
C) 42 m
D) 54 m
E) 32 m
t(s)
v(m/s)
0
4
-6
4 8
Solución:
Las ecuaciones de la posición de los móviles son
x 10 5t A = + , x 50 10t B = -
Instante en que B está en el origen
0 = 50 -10t , t = 5s
Posición del móvil A en ese instante:
x 10 5(5) 35m A = + = d x x 35m AB A B = – =
Clave: A
7. La figura representa la gráfica de la velocidad de un móvil desplazándose en la
dirección del eje X. Determine el desplazamiento del móvil entre t = 0 s y t = 8 s.
Datos: vo = 4 m/s, Δt1 = 4 s, vf = – 6 m/s, Δt2 = 4 s
A) +16 m
B) – 4 m
C) +12 m
D) +18 m
E) +24 m
Solución:
Desplazamiento en el intervalo: 0 < t < 4 s.
x área v t 4 4 16m x 16m D 1 = = oD 1 = x = ⇒ D 1 = +
Desplazamiento en el intervalo: 4 s < t < 8 s.
( ) 8m
2
4 4
x área x
2 D = = = +
Desplazamiento neto
x x x 24m 1 2 D = D + D = +
Clave: E
v(m/s)
v 53° 0
t(s)
C
A
B
V = 0 0
H 2t
t h
8. La figura muestra la gráfica de la velocidad versus el tiempo de una partícula que se
mueve en la dirección del eje x. Si inicia su movimiento en x = –2m y el
desplazamiento al cabo de t = 1s es +10m, determine v0.
A) m/ s
3
38
B) m/ s
3
18
C) m/ s
3
12
D) m/ s
3
14
E) m/ s
3
28
Solución:
m/ s
3
28
v
(1)
3
4
2
1
t 8 2 v (4)
3
4
x 2 v t
0
2
0
2
0
=




= – + + ® = – + +
Clave: E
9. Se deja caer una piedra se suelta desde una altura H. Un observador pone en
marcha su cronómetro cuando la piedra ya ha hecho parte de su recorrido y lo
apaga en el instante en que llega al suelo. El tiempo medido por el observador es la
mitad del tiempo que transcurre desde que se suelta la piedra hasta que llega al
suelo. Determine el porcentaje de la altura H que recorrió la piedra antes que el
observador encienda su cronómetro.
A) 20 % B) 10 % C) 25 % D) 35 % E) 50 %
Solución:
100% 25%
H
h
g(2t) 2gt
2
1
H
A C
gt
2
1
h
A B
x
2 2
2
=
= =
®
=
®
Clave: C
H
X(m)
Y(m)
A
0 B
R0
v0
t(s)
6
4
8
12
10. Si el alcance horizontal de la pelota que se mueve describiendo una trayectoria
parabólica es el cuádruplo de su altura máxima, entonces el ángulo de tiro α es:
A) 30°
B) 37°
C) 45°
D) 53°
E) 60°
Solución:
Las fórmulas del alcance y de la altura máxima son:
g
2v cos sen
R
2
o q × q°
= ,
2g
v sen
H
2 2
o q°
=
Considerando la relación entre la altura máxima y el alcance se obtiene
4
1
4cos
sen
4cos sen
sen
R
H 2
=
q
q
=
q × q

= q = = 1 ⇒q = 45°
4
4
tan
Clave: C
11. La figura muestra la gráfica de la velocidad angular versus el tiempo de una partícula
que se mueve describiendo una circunferencia de radio 30 cm. Determine la
magnitud de la aceleración tangencial y de la aceleración centrípeta para t = 3s.
A) 2 2 2 0,4 p rad / s y 19,2p rad/ s
B) 2 2 2 4 p rad/ s y 19,2p rad/ s
C) 2 2 2 0,4 p rad / s y 1,92p rad / s
D) 2 2 0,4 p rad / s y 19,2p rad / s
E) 2 2 2 4 p rad/ s y 19,2p rad/ s
Solución:
2
r
2 2
c
2
a 0,4 rad/ s
a 19,2 rad/ s
(3)
3
4
4
rad/ s
3
4
= p
= p
w = p+ p
a = p
Clave: A
m
M
c= 0,2
1=
12. Un cuerpo inicia su movimiento desde el reposo describiendo una circuferencia de
5m de radio con aceleración trangencial constante. Si completa la primera vuelta
en 1s. Determine el tiempo que tarda en dar la primera media vuelta.
A) s
3
p
B) s
2
1
C) s
2
p
D) s
3
1
E) s
2
1
Solución:
4 rad / s … (2)
(1)
2
1
2
t
2
1
t
Para una vuelta
2
2
2
2 0
a = p
p = a
q = w + a
(2) en (1)
s
2
1
t =
Para media vuelta
… (1)
2
t
t
2
1
t
2
1
t
2
2
0
a
p
=
p = a
q = w + a
Clave: B
13. En la figura dos bloques de masas m y M se desplazan con aceleración de
magnitud 5 m/s2. Determine la tensión de la cuerda, si m = 1 kg.
A) 8 N
B) 6 N
C) 7 N
D) 5 N
E) 9 N
C
A
50Kg B
Solución:
m 7N
5
7
T M(g a) 5
m
5
7
M
M m
Mg mg
5
Como :
= 




= – =
=
+
- m
=
Clave: D
14. Dado el siguiente sistema sin fricción. Calcular la fuerza de contacto horizontal
entre el bloque A de 10 Kg de masa y el bloque C de 40 Kg de masa.
A) 30 N
B) 50 N
C) 60 N
D) 100 N
E) 40 N
Solución:
Para B:
m g t m a … (1) B B – =
Para A y C:
T (m m )a … (2) A C = +
(1) en (2)
( )
2
A B C
B
a a 5 m/ s
100
500
a
m m m
m g
= ® =
=
+ +
FC
N
mg
a
B
A
h
A
53° 37°
B
Para “A”
F (10)(5) 50 N C = =
Clave: B
15. La figura muestra a los bloques de masas mA = 10 kg y mB = 30 kg, unidos por
una cuerda que pasa por una polea. Los bloques están inicialmente en reposo.
Cuando se libera el sistema, se observa que el tiempo que tarda el bloque de m2 en
llegar al piso es de 2 s. ¿Cuál es la altura inicial h de este bloque?
Datos: mA = 10 kg, mB = 30 kg, t = 2 s, g = 10 m/s2.
A) 12 m
B) 4 m
C) 8 m
D) 10 m
E) 15 m
Solución:
La aceleración con que cae este sistema es: 2
A B
B A
s
m
5
m m
(m m )g
a =
+
-
=
Luego, la altura del bloque (B) es at 10m
2
1
h 2 = =
Clave: D
16. La figura muestra una esfera de 200 N de peso que descansa sobre dos planos lisos
inclinados 37° y 53° respectivamente. Determine la magnitud de las reacciones
en A y B.
A) 160 N y 120 N
B) 120 N y 140 N
C) 120 N y 160 N
D) 120 N y 180 N
E) 120 N y 150 N
A 1m B
1m 1m 2m
5N
TA R TB
T
R Wesf
53°
37°
mg
RB
RA
Solución:
R 160N
R 120N
sen90
mg
sen53
R
sen37
R
B
A
A B
=
=
°
=
°
=
°
Clave: C
17. La figura muestra una barra AB homogénea y uniforme de 5 N de peso y 4 m de
longitud. Si una esfera de 10 N de peso se encuentra apoyada sobre la barra. Hallar
la fuerza de reacción entre la barra y la esfera.
A) 6 N
B) 5 N
C) 4 N
D) 7 N
E) 8 N
Solución:
Para la esfera:
T + R = 10
T = 10 – R … (1)
4T R 10 … (2)
4r R 1 5 2
T 0
x x
A
= +
= +
S =
(1) en (2):
R 6 N
40 4R R 10
4(10 R) R 10
=
- = +
- = +
Clave: A
a
F = 6N
18. Considerando que R es el radio de la Tierra, g(10m/s2) es la aceleración de la
gravedad en la superficie de la Tierra, determine la aceleración de la gravedad a
una altura
2
R
h = .
A) 2 s
m
11
30 B) 2 s
m
7
50 C) 2 s
m
5
27 D) 2 s
m
9
40 E) 2 s
m
6
20
Solución:
Por la ley de gravitación universal tenemos:
2 2 2 r
M
g G
r
Mm
mg G
r
Mm
F = G ⇒ = ⇒ =
La aceleración de la gravedad en la superficie de la tierra es
o 2 2 s
m
10
R
M
g = G =
La gravedad a una altura h = R/2 de la superficie de la tierra es
2 2 2 2 2 s
m
9
40
s
m
10
9
4
R
M
G
9
4
2
3R
M
G
(R h)
M
G g = 




= =




=
+
=
Clave: D
19. Un cuerpo de 300 g de masa está inicialmente en reposo en un plano horizontal
liso. Si se le aplica una fuerza de 6N por 10s. ¿Cuál es el trabajo realizado por esta
fuerza?
A) 6 KJ B) 4 KJ C) 3,5 KJ D) 0,1 KJ E) 1,5 J
Solución:
(20)(10) 1000m
2
1
d
20m/ s a
6 0,3 a
F ma
2
2
= =
=
=
S =
W (6)(1000) 6KJ F = =
Clave: A
30°
0,6m
y
x
53°
V0
20. Una esferita de 4 Kg de masa es soltada sobre un plano inclinado liso desde la
posición mostrada en la figura. Determine la máxima deformación del resorte.
Considere K = 800 N/m.
A) 0,2 m
B) 0,5 m
C) 1 m
D) 0, 4 m
E) 0,6 m
Solución:
x 0,2m
(10x 2)(10x 1,5) 0
100x 5x 3 0
0,6 x 20x
(8000) x
2
1
2
1
40(0,6 x)
k x donde h (0,6 x)sen30
2
1
mgh
E E
2
2
2
2
Mi Mf
=
- + =
- – =
+ =
+ =
= = + °
=
Clave: A
21. Desde el suelo se lanza un proyectil de 0,5 kg de masa, con rapidez de 50 m/s
formando un ángulo de 53° sobre la horizontal. Det ermine la energía cinética del
proyectil al cabo de 6s de haber iniciado el movimiento.
(g = 10 m/s2)
A) 235 J
B) 352 J
C) 325 J
D) 535 J
E) 532 J
53°
v0
F
=0,2
1 M
F2
Solución:
(0,5)(1300) 325 J
2
1
E
Para t 6 V 20 m/ s
V 30 m/ s
V 40 m/ s
y
x
y
0
o
= =
= = -
=
=
Clave: C
22. En la figura se tiene un bloque de 5 kg, el cual se desplaza con velocidad constante
una distancia de 5 m, sobre la superficie horizontal, por acción de las fuerzas F1 y
F2 = 5 N. ¿Cuál es la trabajo de la fuerza F1?
Datos: M = 5 kg, F2 = 5 N, d = 5 m, m = 0,2 g = 10 m/s2
A) 37 J
B) 39 J
C) 41 J
D) 43 J
E) 45 J
Solución:
Como el bloque se mueve con velocidad constante, entonces
R F cos53 F f 0 x 2 1 r = ° + – = , R F sen53 Mg N 0 y 2 = – ° – + =
La fuerza normal que actúa sobre el bloque es: N F sen53 Mg 54N 2 = ° + =
La fuerza de rozamiento es: f N 10,8N r = m =
La magnitud de la fuerza 1 F
r
es: F f F cos53 7,8N 1 r 2 = – ° =
El trabajo realizado por la fuerza 1 F
r
es W Fd 39J 1 = =
Clave: B
23. Un joven deportista de masa 60 kg sube por una pendiente inclinada 30o respecto a la
horizontal con una rapidez de 6 km/h. Determinar la potencia desarrollada por el
joven.
Datos: M = 60 kg, q = 30°, v = 6 km/h, g = 10 m/s 2
A) 300 W B) 500 W C) 450 W D) 600 W E) 800W
(1)
(2)
(1)
(2)
mg
v
v
1
2
E
E
1
2
Solución:
La fuerza que debe desarrollar el hombre para vencer la fuerza de gravedad es:
F = w sen30° = Mgsen30°
Si el hombre se desplaza con velocidad constante, la potencia desarrollada por el
es:
P = Fv = Mgsen30° × v = 500W
Clave: B
24. Determine la densidad del cuerpo que se encuentra flotando entre dos líquidos no
miscibles. Si el 30% de su volumen se encuentra en el líquido 1.
( 3
2
3
1 r = 3 000Kg/m r = 5 000 Kg/m )
A) 3 4,4 g/ cm
B) 3 6 g/ cm
C) 3 5,5 g/ cm
D) 3 8,5 g/ cm
E) 3 9,5 g/ cm
Solución:
volumen sumergido
v 70%v 0,7v
v 30%v 0,3 v
2
1
= =
= =
flota 1 2 mg = E + E
3
c
3
c
c
c 1 1 2 2
4,4 g/ cm
4400Kg/m
(0,3 v) 5000(0,7V)
gv gv gv
. v 3 000
.
r =
r =
r +
r = r + r
=
Clave: A
25. Una boya cilíndrica de aluminio hueca de altura h y volumen exterior V = 1 m
3
, flota
en un lago sumergido verticalmente hasta una profundidad de 3h/4, como muestra la
figura. Determine el volumen interior de la boya, considerando que está en equilibrio.
ρAl = 2,7 g/cm3, ρag = 1 g/cm3,
Datos: ρAl = 2,7 g/cm3, ρag = 1 g/cm3 V = 1 m3, Vs = 3V/4.
A) 0,802 m3 B) 0,625 m3 C) 0,752 m3
D) 0,722 m3 E) 0, 666 m3
3h
4
Solución:
Por la condición de flotabilidad se tiene
ag s Al Al ag s Al Al E = w ⇒ r gV = r gV ⇒ r V = r V
Considerando que h Al V = V + V , V
4
3
Vs = ,
resulta V (V V )
4
3
ag Al h r = r -
Luego el volumen interior de la boya es:
3
Al
ag
h V 0,722m
4
3
1 V = 



 


r
r
= -
Clave: D
26. Dos partículas cada una con carga eléctrica q+ = 4mC están separados una
distancia d. Determinar el número de electrones que se debe extraer a uno de ellos
para que la fuerza de repulsión sea el doble.
A) 10 25 x 10 B) 12 25 x 10 C) 11 25 x 10 D) 9 25 x 10 E) 13 5 x 10
Solución:
n 5 10 electrones
q’ 2q 2 4 10 n 16 10
F’ 2F q ne
13
6 20
x
x x x x
=
= =
= =
- -
Clave: E
27. Un protón es disparado con rapidez de 4×105 m/s en dirección opuesta a la
dirección del campo eléctrico uniforme de magnitud 100 N/C. Determinar la magnitud
del desplazamiento del protón en el momento en que se detiene. Considere
e = 1,6´10
–19
C, mp = 1,6´10
–27
kg.
Datos: vo = 4×10
5
m/s, E = 100 N/C, mp = 1,6 x10
–27
kg, e = 1,6 x10
–19
C.
A) 3 m B) 9 m C) 8 m D) 6 m E) 10 m
Solución:
El incremento de la energía cinética del protón es equivalente al trabajo realizado
por el campo para frenarlo.
E E F d cf co el – = – ⇒ E eEd co =
Considerando la expresión para la energía cinética y despejando la distancia d
encontramos:
8m
2eE
m v
d
2
p o = =
Clave: C
18V C
C
C
1
2
3
2C 20V
+
C
C
28. En el circuito eléctrico mostrado en la figura, determinar la energía que almacena el
condensador de capacidad 2C, si la carga equivalente del sistema es 400 mC.
A) 2 10 J 2
x
-
B) 2 10 J 3
x
-
C) 2 10 J 4
x
-
D) 2 10 J 2
x
E) 2 10 J 3
x
Solución:
C 5 F
400 10 4C(20)
Q C V
6
e e
x
= m
=
=
-
U 2 10 J
U 5 10 (20)
3
6 2
x
x x
-
-
=
=
Clave: B
29. La figura muestra un circuito con tres condensadores conectados a una batería de
18 V. Determinar el porcentaje de carga eléctrica que almacena el condensador
C3. Considere que C1 = 6 μF, C2 = 3 μF y C3 = 2 μF.
Datos: DV = 18 V, C1 = 6 μF, C2 = 3 μF y C3 = 2 μF.
A) 60 %
B) 30 %
C) 25 %
D) 40 %
E) 50 %
Solución:
La carga almacenada en el condensador C3 es:
q C V 3,6 10 C 5
3 3
= D = ´ -
La capacitancia equivalente del sistema es
4 F
C C
C C
C C
1 2
1 2
eq 3 = m
+
= +
La carga almacenada en el sistema es
q C V 7,2 10 C 5
t eq
= D = ´ -
+
40V
C
C
C
C
C
C
C C
A
B
A R B
C
D
1
R2
R3
El porcentaje de carga eléctrica almacenada en el condensador C3 es:
0,5 50%
q
q
t
3 = =
Clave: E
30. En el circuito eléctrico que se muestra en la figura, determine la carga
equivalente ( ) e Q en el sistema, si la energía total del sistema es U 10 J = -1 .
A) 5 10 C 2
x
-
B) 5 10 C 3
x
-
C) 5 10 C 4
x
-
D) 5 10 C 5
x
-
E) 5 10 C 6
x
-
Solución:
Como C 2C, entonces e =
( )
Q 5 10 C
Q 80(62,5) 5000 C
C 62,5 F
2C
2
1
C V 10
2
1
U
Q 80C
3
e
e
2 1 2
e
e
x
x x 40
-
-
=
= = m
= m
= ⇒ =
=
Clave: B
31. La figura muestra un circuito eléctrico con tres
resistencias. Los voltajes en los puntos A, B y
C son VA = 10 V, VB = 7 V, VC = 4 V. Indicar
la verdad (V) o falsedad (F) de las
proposiciones siguientes:
I) Si la intensidad de la corriente entre los
puntos A y B es 1 A, entonces la
resistencia R1 = 4 Ω. (F)
II) Si la resistencia R2 = 10 Ω, entonces la
intensidad de la corriente entre los puntos
B y C es 0,3 A. (V)
III) Si la resistencia R3 = 5 Ω, entonces el
voltaje en D es VD = 3,5 V.
Datos: VA = 10 V, V B = 7 V, VC = 4 V, I1 = 1 A, R2 = 10 Ω, R3 = 5 Ω
A) VVV B) FVV C) FFV D) FFF E) VFF
10V
+
R R
R R
R
R R
R
Solución:
I) (F) = W
-
= 3
V V
R
1
A B
1 I
, II) (V) 0,3A
R
V V
2
B C
2 =
-
I =
III) (V) 0,7A 3 1 2 I = I – I = ⇒ V V R 3,5V D B 3 3 = – I =
Clave: B
32. En el circuito eléctrico que se muestra en la figura, determine la potencia disipada en
el sistema de resistencias, si la fuente es 10 V. Considere R = 4W
A) 50 W
B) 60 W
C) 70 W
D) 90 W
E) 100 W
Solución:
50W
2
(10)
R
V
P
2
2
4
2
R
R
2 2
e
= = =
= = =
Clave: A
33. Determine la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un calentador
eléctrico de 16W de resistencia, para que en 15 minutos caliente 240 gramos de
agua de 0 °C hasta 90 °C.
(1 Joule = 0, 24 calorías)
A) 2,5 A B) 4,5 A C) 5 A D) 3 A E) 3,5 A
Solución:
2,5 A
0,24 16 15(60) 21 600
Q 0,24 Rt 21 600
Q 21 600Cal
90 C
g C
1cal
Q 240g
Q m Ce T
x x
2
2
H O H O
. .
.
2 2
=
=
= =
=
°
°
=
= D
I
I
I
Clave: A
5cm
45°
I
5cm
O
34. Una partícula α cuya masa es 6,64´10
–27
kg y carga eléctrica 2e+ ingresa con
velocidad v perpendicularmente a la dirección de un campo magnético uniforme de
magnitud 6,64 x 10
–2
T. Si su rapidez es 4´105 m/s, indique la verdad (V) o
falsedad (F) de las proposiciones siguientes:
I) La magnitud de la fuerza magnética sobre la partícula cargada es 10,62´10
–15
N.
II) La partícula se mueve en una trayectoria circular con velocidad angular
(3,2´106 rad/s)
III) El radio de la trayectoria circular es 12,5 cm.
Datos: Mα = 6,64 x 10
–27
kg, q = 2e = 3,2 x 10
–19
C, B = 6,64 x 10
–2
T,
v = 5 x 10
5
m/s.
A) VVF B) FVV C) VFV D) FFF E) VFF
Solución:
I) (V) La fuerza magnética sobre la partícula es:
F qvB 10,62 10 N = = ´ -15
II) (V) La velocidad angular de la partícula es:
s
rad
3,2 10
M
qB 6 w = = ´
a
III) (F) El radio de la trayectoria circular es:
15,625cm
v
R =
w
=
Clave: A
35. En la figura determinar el campo de inducción magnética en el punto O si I = 4A.




m = p -
A
T.m
4 10 7
0 x
A) pmT
B) 2pmT
C) 2pmT
D) pmT
E) 3pmT
Solución:
2 T
16 0,05
4 10 4
16R
B
x
x x
7
0 = pm
p
=
m
=
I -
Clave: C
36. Un bloque de 1 kg de masa realiza un M.A.S. con amplitud de 0,4 m. Determine la
rapidez del bloque cuando pasa por la posición de equilibrio. Considere K = 40 N/m.
A) 0,8 10 m/ s B) 8 10 m/ s C) 0,08 10 m/ s
D) 10 8 m/ s E) 1 8 m/ s
Solución:
mV V 0,8 10 m/ s
2
1
KA
2
1 2 2 = =
Clave: A
37. El periodo de un péndulo simple se duplica cuando su longitud aumenta en 3 m.
Determine la longitud inicial del péndulo.
A) 1 m B) 3 m C) 5 m D) 4 m E) 2 m
Solución:
L 1m
g
L
2 2
g
L 3
2
2T
g
L 3
T’ 2
g
L
T 2
=
 


 


= p
+
p
=
+
= p
= p
Clave: A
37°
hielo
aire
37°
hielo
aire
37°
37°
1
0 5 50
I(W/m )
r(m)
2
38. Sobre un prisma de hielo de índice de refracción
3
4
n = incide un rayo de luz
monocromático. Determine el ángulo q.
A) 16°
B) 32°
C) 37°
D) 20°
E) 12°
Solución:
q = °
q + ° =
q + ° =
q + ° = °
16
5
4
sen( 37 )
5
3
3
4
1 sen( 37 )
n sen( 37 ) n sen37
x x
hielo aire
Clave: A
39. La figura muestra la gráfica de la intensidad del sonido de una fuente puntual en
función de la distancia al observador. Indicar la verdad (V) o Falsedad (F) de las
proposiciones siguientes:
Datos: r1 = 5 m, r2 = 50 m, I1 = 1 W/m
2
, Io = 10
–12
W/m
2
.
I) La potencia de la fuente es 100 π W.
II) El nivel de intensidad del sonido a la distancia r = 5 m de la fuente es 120 dB.
III) La intensidad del sonido a una distancia de 50 m de la fuente es 0,02 W/m
2
.
A) VVV B) FVV C) FFV D) VVF E) VFV
Solución:
I) (V) P 4 r 100 W 2
1 = p × = p × ,
II) (V) 10log 120dB
o
=  


 


b =
I
I
III) (F) 2 2
2
2 m
W
0,01
4 r
P
=
p ×
I = ,
Clave: D
40. ¿Qué longitud de onda tiene la luz, cuando la energía de sus fotones es de
5´10
–19
J? ( h = 6,6´10
–19
J×s, c = 3´10
8
m/s, 1nm = 10
–9
m)
Datos: E = 5 ´ 10
–19
J, h = 6,6 ´ 10
–19
J×s, c = 3 ´ 10
8
m/s, 1nm = 10
–9
m
A) 396 nm B) 422 nm C) 448 nm D) 474 nm E) 500 nm
Solución:
Usando la fórmula de Max Planck se tiene
l
=
hc
E ⇒ 3,96 10 m 3,96nm
E
hc 9 l = = ´ – =
Clave: A
Claves:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
A B A E C A E E C C A B D B D C A D A A
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
C B B A D E C B E B B A A A C A A A D A