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C.I.:
Examen período de Marzo
Física General I (Biociencias – Geociencias)
2/3/2017
Algunos Datos: patm = 1,013 x 105 Pa; ρagua = 1000 kg/m3; g=9,8 m/s2;
masa molar del aire = 28,95 g/mol; R = 8,31 J/mol K
Una paracaidista, después de saltar, cae 48,0 m en caída libre sin fricción. Cuando se abre el paracaídas, ella
desacelera a razón de 1,90 m/s2 y llega al suelo a una velocidad de 2,40 m/s. Suponga que en el momento que salta, su
velocidad es nula. ¿Cuánto tiempo estuvo la paracaidista en el aire?
1.A
1.
a) 3,1 s
b) 17,1 s
c) 4,2 s
d) 18,0 s
e) 14,9 s
Respecto al problema anterior, considere las siguientes afirmaciones:
i.
La caída puede dividirse en dos intervalos, claramente identificables. En ambos se trata de un movimiento
rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA).
ii.
La caída comenzó a 1587 metros.
iii.
Si la paracaidista tuviese el doble de masa, el tiempo de caída sería el doble.
iv.
Las aceleraciones correspondientes a los dos intervalos tienen igual dirección y distinto sentido.
Indique la respuesta correcta:
1.B
a) Sólo (i) y (iv) son correctas.
b) Sólo (ii) es correcta.
c) Todas son correctas.
d) Sólo (ii) y (iii) son correctas.
e) Sólo (ii), (iii) y (iv) son correctas
Un esquiador de 85 kg de masa desciende por una pendiente de 400 m de largo y 30° de inclinación con el
suelo. ¿Cuánto vale el trabajo neto realizado sobre el esquiador? Desprecie la fuerza de rozamiento con el suelo.
2. A
a) 166,6 kJ
b) -125,3 kJ
c) -166,6 kJ
d) -179,2 k
e) 125,3 kJ
2.
Considere las siguientes afirmaciones respecto a la situación anterior:
i) Sobre el esquiador se hace un trabajo negativo, por lo que la velocidad final es menor.
ii) En el proceso se transforma energía potencial en cinética.
iii) La única fuerza que realiza trabajo sobre el esquiador es el peso.
iv) Si hubiese fuerza de rozamiento el trabajo neto realizado sobre el esquiador sería menor.
De las anteriores son correctas:
2.B
a) Sólo ii y iii
b) Todas son correctas
c) Sólo ii, iii y iv
d) Sólo i y iv
e) Sólo i, iii y iv
Un hombre de 1,80 m de altura, 54 cm de largo de brazos y 90 kg de masa está haciendo lagartijas. En cierto
momento se encuentra quieto, apoyado sobre sus brazos perfectamente verticales y con su espalda y piernas
perfectamente alineadas. Suponiendo que el centro de masa de una persona erguida de altura h está a altura 0,6 h y
que los hombros están a altura 0,8 h y despreciando el tamaño de los pies:
¿Cuánto vale la fuerza que el piso hace sobre ambos pies?
3.A
a) 572 N
b) 1,31x103 N
c) 98,1 N
d) 221 N
e) 30,2 N
3.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?
3.B
a) El piso hace la misma fuerza sobre cada mano y pie.
b) Si el hombre estuviera en la misma postura pero con los brazos flexionados en vez de estirados la fuerza del piso
sobre los brazos sería mayor.
c) Si las manos estuvieran apoyadas más lejos de los pies, la fuerza del piso sobre las manos sería menor.
d) Si el hombre siguiera haciendo lagartijas con las manos apoyadas en el mismo lugar, la fuerza del piso sobre los
pies del hombre sería la misma de 3.A durante todo el movimiento de ascenso y descenso del tronco.
e) Si repetimos la experiencia con una persona de idéntica masa pero más baja el resultado de 3.A sería menor.
4.
Un gas ideal se expande desde un volumen inicial Vo = 1 m3 hasta un volumen final Vf = 2 m3. La
temperatura inicial del gas es To = 300,7 K y la presión inicial del gas es Po = 1,0×105 Pa. En el proceso de expansión
el trabajo realizado por el gas vale W = 69,3×103 J . El número de moles permanece constante
Indique el par de diagramas P(V) y T(V) que describen correctamente el proceso descrito.
4.A (b)
Determine cuáles de las siguientes afirmaciones son incorrectas
i) Si la presión fuera constante durante el proceso de expansión, el módulo del trabajo realizado por el sistema sería
igual a 1x105 J.
ii) Para que la presión se mantuviera constante durante toda la expansión, la temperatura final del sistema debería ser
el doble de la inicial
iii) Si la temperatura disminuye durante la expansión, la presión debería aumentar
iv) La energía interna del sistema se mantuvo constante durante el proceso
4.B
a) Solamente i) y iv) son incorrectas
b) Solamente iii) y iv) son incorrectas
c) Solamente ii) y iv) son incorrectas
d) Solamente iii) es incorrecta
e) Solamente iv) es incorrecta
5. Globos esféricos con helio, que tienen masa de 3,0 g cuando están desinflados y con radio de 30,0 cm cada uno
cuando están inflados, son utilizados por un niño de 25,0 kg para levantarse a sí mismo del suelo. La densidad del
helio es 0,18 kg/m3 y la densidad del aire es 1,29 kg/m3.
¿Cuántos globos se necesitan?
5.A
a) más de 1000
b) entre 20 y 30
c) entre 600 y 620
d) entre 50 y 60
e) entre 200 y 210
Si se agrega diez globos más al mínimo que sujeta el niño para levantarse del suelo, suponiendo que la densidad de la
atmósfera no cambia, el movimiento de este inmediatamente después será:
5.B
a) Hacia arriba con aceleración constante
b) Hacia arriba con velocidad constante
c) Hacia arriba con aceleración variable
d) Hacia arriba desacelerando
e) Ninguna de las anteriores