fisica

FÍSICA II BACHILLERATO

PEDRO CORREA ALONSO

BANCO DE PREGUNTAS EXAMEN SUPLETORIO


UNIDAD I

PREGUNTAS DE OPCIÓN MÚLTIPLE

1. Según las gráficas mostradas, si no existe rozamiento, indique cuál es la alternativa correcta.

a. a1 = a2 = a3

b. a1 > a2 > a3

c. a1 < a2 < a3

d. a1 = a2 < a3

e. a1 < a2 = a3

2. Si no existe rozamiento, determinar la aceleración de los bloques.

(g = aceleración de la gravedad).

a. Cero b. g c.

3

g d.

3

2g e.

2

3g

3. Dos ladrillos idénticos se han colocado sobre una misma mesa; uno descansa sobre su cara amplia y el

otro sobre su extremo; con respecto a sus coeficientes de rozamiento se tendrá:

a. μ1 > μ2

b. μ1 < μ2

c. μ1 = μ2

d. μ1 ≠ μ2

e. μ1 >> μ2

4. El bloque es lanzado en forma rasante sobre una mesa de

madera y resbala como se muestra en la figura; la dirección

de la reacción de la madera sobre el bloque es:

a. b. c. d.

e.

5. Si una fuerza “F” provoca en una masa “m” una aceleración “a”, entonces una fuerza “F/ 2” en una masa

“2 m” provocará una aceleración:

a. a/ 2 b. 4 a c. 2 a d. 3 a/ 4 e. a/ 4

PROBLEMAS

11. Un bloque resbala hacia abajo de un plano liso que tiene una inclinaci6n de = 15º. Si el bloque parte

del reposo desde la parte superior del plano y la longitud del mismo es de 2 m, calcule su rapidez cuando

llega a la parte inferior.

12. Un bloque resbala sobre un plano inclinado áspero. El coeficiente de rozamiento cinético entre el bloque

y el plano es μ. a. Si el bloque se acelera hacia abajo del plano inclinado, demuestre que la aceleración

del mismo está dada por a = g (Sen – Cos ). b. Si el bloque se proyecta hacia arriba del plano,

demuestre que su desaceleración es a = – g (Sen + Cos ).


PEDRO CORREA ALONSO

13. El carrito de la figura se mueve con una aceleración a = 4 g y el

dinamómetro indica una lectura de 4 mg. ¿Cuál será el valor del

ángulo “”? Despreciar la masa del dinamómetro.

14. La figura muestra dos bloques A y B de 4 kg y 1 kg

respectivamente. Si el coeficiente de rozamiento

cinético entre el bloque A y la superficie es 0.2;

calcular la aceleración del bloque A.

15. La mínima aceleración necesaria del vagón para que el

bloque A no deslice es 14 m/ s2. ¿Cuál es el valor del

coeficiente de rozamiento estático entre la pared vertical del

vagón y el bloque?

16. En la figura se muestran tres masas conectadas sobre

una mesa. La mesa tiene un coeficiente de fricción de

deslizamiento de 0.35. Las tres masas son de 4 kg, 2 kg

y 1 kg respectivamente, y las poleas son sin fricción.

Determine la aceleración de cada bloque y sus

direcciones.

17. Un plano inclinado liso se mueve con aceleración constante

como se indica en la figura. Al colocar un bloque de masa m

sobre él, ¿cuál es la aceleración que debería tener el plano para

que el bloque no resbale?

18. ¿Con que velocidad inicial debe partir el bloque de la figura

para que suba por el plano inclinado liso, hasta una altura de

6 m medidos desde el piso?

19. Se observa que el sistema descrito en la figura tiene una

aceleración de 1.5 m/ s2, cuando los planos inclinados son

ásperos. Suponga que los coeficientes de rozamiento cinético

entre cada bloque y los planos inclinados son los mismos, ¿cuál

es su valor?


PEDRO CORREA ALONSO

20. Una bala que se mueve a 50 m/ s hace impacto en un costal de arena y

llega al reposo en 1/ 25 s. Si la bala es de 50 g, determinar la fuerza de

fricción ejercida por el costal de arena, suponiendo que es uniforme.

21. Un bloque de 3 kg está colocado sobre otro de 5 kg de masa; µs = 0.2.

¿Cuál es la fuerza máxima “F” para que los bloques se muevan juntos?

22. Determine el módulo de “F” aplicada a la polea de peso

despreciable y que se desplaza con una aceleración constante

de módulo 2 m/ s2. Los bloques “A” y “B” son de 10 kg cada

uno y µk = 0.4. La masa de la polea es despreciable.

23. Calcular la aceleración con la que se desplaza el cuerpo C. Si A es de

50 kg; B de 20 kg, y C de 30 kg.

24. Para el sistema mostrado en la figura, determine el valor de la

tensión de la cuerda, sabiendo que el bloque A parte del

reposo y tarda 2 s en llegar al suelo desde la posición

mostrada.

25. Calcular la aceleración de los cuerpos m1 y m2 y las tensiones de las

cuerdas, si m1 = m2 = 10 kg.

UNIDAD II



PEDRO CORREA ALONSO

1. En el sistema mostrado se puede se afirmar:

a. La barra está en equilibrio.

b. La barra no está en equilibrio.

c. La barra sube con velocidad constante.

d. Mo = 0

2. La barra homogénea se encuentra en equilibrio, hallar su peso si el peso

del bloque es “W”.

a. W Sen α

b. 2 W tg α

c. W tg α

d. 2 W Cos α

e. W Sec α

3. El coeficiente de fricción para que la masa m2 descienda

uniformemente es:

a. 2

1

m

m b.

1

2

m

m c.

2

1

m

2m d.

1

2

m

2m e.

1

2

2m

m

4. ¿Cuánto debe ser el valor de la fuerza “F” para que el bloque de masa

“m” descienda con velocidad constante? (μ: coeficiente de fricción

cinético)

a. m g b. m g c.

1

mg d.

1

mg e.

1

2mg

5. ¿Cuál es el valor de la tensión en la cuerda?

a. W Cos b. W Sen c. W Cos α

d. W Sen α e. W Sen (α + )

PROBLEMAS

6. Enrique de 32 kg y Margarita de 20 kg, van a jugar en un balancín de 500 cm de longitud. Él se sienta en

un extremo y ella en el otro. ¿Dónde debe estar el apoyo (pivote) para que queden balanceados? Sin

considerar el peso del balancín, ¿Cuál es la fuerza de reacción que ejerce el soporte sobre ella?

7. Para el sistema mostrado en la figura, determine el valor de “B”,

que permita el equilibrio del sistema, si “A” es de 320 N y no

existe rozamiento.

8. Si los coeficientes de rozamiento entre el bloque A y el plano

inclinado son: μS = 0.5 y μK = 0.4. Calcular el peso de B, si A

de 50 N está a punto de moverse hacia abajo.


PEDRO CORREA ALONSO

9. ¿Cuál es el valor del coeficiente de rozamiento estático para

que el sistema mostrado en la figura no se mueva?

10. La cuerda de la figura soporta una tensión máxima de 600

N. ¿Cuál es la mayor distancia con respecto a la pared que

puede alcanzar una persona de 600 N sobre la tabla de 200

N, para que la cuerda no reviente?

11. La escalera de la figura de longitud L y tiene 100 N de peso se

encuentra apoyada en una pared con rozamiento despreciable.

Una persona de 600 N se encuentra a 3 L/ 4 de la base de la

escalera. Calcule la fuerza ejercida por la pared y la fuerza que

el piso ejerce sobre la escalera para que ésta se encuentre en

equilibrio estático.

12. Una escalera uniforme de masa m y longitud L está recargada

con un ángulo contra un muro sin fricción (ver figura). Si el

coeficiente de fricción estática entre la escalera y el piso es ,

¿cuál será el ángulo mínimo al que la escalera no resbalará?

13. Determine la fuerza de rozamiento entre el piso y la barra inclinada

de 800 N, si está se encuentra en reposo.

14. En la figura, la barra homogénea de 220 N está a punto de resbalar.

Determinar el valor del coeficiente de rozamiento estático máximo

en la superficie horizontal, si la tensión en la cuerda es de 100 N.


PEDRO CORREA ALONSO

15. En la figura, la viga AB de peso despreciable y 10 m de

longitud, está apoyada en la pared vertical A y en la esquina

C perfectamente lisas. Determine:

a. El ángulo θ para que la viga esté en equilibrio.

b. Las reacciones en los puntos de apoyo.

16. Si el sistema se encuentra en equilibrio, determine la

tensión en la cuerda AB, sabiendo que la barra

homogénea es de 200 N y la esfera es de 400 N.

17. Un semáforo cuelga de una estructura como la que se

ve en la figura. El poste uniforme de aluminio AB

tiene 7.5 m de longitud y 8 kg de masa. El semáforo

es de 11 kg. Calcule la tensión del cable horizontal

sin masa CD y las componentes vertical y horizontal

de la fuerza que el pivote A ejerce sobre el poste de

aluminio.

18. En la figura, la estrella es de 10 N, ¿cuánto pesa la esfera?

19. El letrero de un gimnasio de 200 N, cuelga de una viga

uniforme de 135 N, como se muestra en la figura. Encuentre

la tensión en el cable que sostiene la viga y la fuerza que

ejerce la bisagra sobre el arco.


PEDRO CORREA ALONSO

20. La viga de 10 m de longitud de la figura está

sostenida en ambos extremos. Un niño de 300 N

está parado a 2 m del extremo izquierdo y hay

una pila de periódicos que pesa 100 N por metro

lineal, uniformemente distribuida en el otro

extremo. Determine las fuerzas de reacción en

los apoyos.

UNIDAD III


1. Señalar verdadero (V) o falso (F) en las siguientes proposiciones:

I. El trabajo es positivo si la fuerza tiene la misma dirección y sentido del desplazamiento.

II. El trabajo es negativo si la fuerza tiene la misma dirección y sentido opuesto al desplazamiento.

III. El trabajo es cero si la fuerza es perpendicular al desplazamiento.

a. FFF b. FVV c. VVF d. FFV e. VVV

2. En un movimiento rectilíneo señalar verdadero (V) o falso (F) con respecto al trabajo neto en las

siguientes proposiciones:

I. Si es positivo entonces el movimiento es acelerado.

II. Si es negativo entonces el movimiento es desacelerado.

III. Si es cero entonces es un M.R.U.

a. FFF b. VFV c. VVV d. FVF e. VVF

3 El sistema formado por los bloques A y B, se deja en libertad a

partir del reposo. Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las

siguientes proposiciones.

( ) La energía mecánica de A aumenta.

( ) La energía mecánica de B disminuye.

( ) La energía potencial gravitatoria del sistema disminuye.

a. VVV b. VVF c. VFV d. VFF e. FFF

4. Con respecto al movimiento de un cuerpo que cae libremente y tomando como referencia la superficie

terrestre, indique una V si es verdadera o una F si es falsa la proposición.

( ) La energía cinética varía con el tiempo.

( ) La energía potencial gravitatoria disminuye.

( ) Sobre el cuerpo actúa una fuerza conservativa.

a. FVV b. FFV c. FVF d. VVV e. VVF

5. En la figura se muestra el movimiento de un móvil desde el

punto A hasta el punto C. con respecto al trabajo efectuado por

la gravedad sobre el móvil, se puede afirmar:

I. El trabajo efectuado por la gravedad en el tramo ABC es

nulo.

II. WAB ≠ 0

III. No se puede afirmar nada porque faltan datos.

Luego es correcto afirmar:

a. Sólo I b. I y II c. II y III d. I y III e. Sólo III

PROBLEMAS

A

B

liso


PEDRO CORREA ALONSO

6. Una pelota de béisbol de 245 g es lanzada a 110 km/ h. En el momento en que llega a la base ya se ha

frenado un 12 %. Despreciando el efecto de la gravedad, estime la fuerza promedio de la resistencia del

aire durante el lanzamiento, si la distancia entre el lanzador y la base es de aproximadamente 15 m.

7. Una persona arrastra un saco de 45 kg ejerciendo una fuerza horizontal de 350 N durante una distancia

de 13 m. Luego lo levanta a un camión cuya plataforma se encuentra a 125 cm del suelo. ¿Cuál es el

trabajo realizado por la persona.

8. ¿Cuál es el trabajo mínimo necesario para empujar un automóvil de 1250 kg, 320 m pendiente arriba de

una cuesta de 20°, a. Sin considerar la fricción, b. Asumiendo que el coeficiente de rozamiento cinético

entre el automóvil y el piso es 0.23?

9. Un cuerpo que parte del reposo se desliza a lo largo de un plano inclinado 37° con la horizontal y luego

continúa sobre un plano horizontal hasta detenerse. Determine el coeficiente de rozamiento (es el mismo

para los dos planos) si se sabe que el cuerpo recorre en el plano horizontal la misma distancia que en el

plano inclinado.

10. Un automóvil tiene el doble de masa que otro, pero sólo la mitad de energía cinética. Cuando ambos

vehículos aumentan su velocidad 8 m/ s, tienen la misma energía cinética. ¿Cuáles fueron las

velocidades originales de los dos vehículos?

11. Una masa M resbala hacia abajo en un plano inclinado, comenzando desde el reposo, el coeficiente de

rozamiento cinético entre la masa y el plano es 0.3. Cuando la masa está a 4 m de su punto de partida, su

rapidez es de 3.5 m/ s. Encuentre el ángulo de inclinación del plano.

12. Se dispara un cuerpo de 50 g verticalmente y hacia arriba con una velocidad de 1200 m/ min. a. ¿Cuál es

la máxima altura a la qué llega? b. ¿Qué energía cinética tiene cuando está a 5 m del suelo?

13. Se deja caer desde 3.4 m de altura un objeto de 0.1 kg sobre un

muelle vertical de 1 m de longitud y 75 N/ m de constante de

deformación, tal y como se ve en la figura. Calcula la máxima

compresión x del muelle. Nota: Tienes que tener en cuenta la energía

potencial del objeto cuando el muelle lo ha parado.

14. Se muestra la variación de la fuerza con relación al

desplazamiento del cuerpo sobre el eje “x”. Determine la

cantidad de trabajo hecho por la fuerza variable para un

desplazamiento desde x1 = 0 m, hasta x2 = 14 m.

15. Un cuerpo de masa “m” es soltado desde el punto A, si la

superficie circular de 10 m de radio carece de rozamiento.

Calcule el valor del coeficiente de rozamiento cinético entre

B y C, si el cuerpo se detiene después de 40 m de recorrido.


PEDRO CORREA ALONSO

16. Un cuerpo de 500 g cuelga de un hilo de 2 m de longitud. Se deja

ir la masa cuando el hilo forma un ángulo con la vertical, y

cuando pasa por el punto más bajo su velocidad es 3 m/ s. En

este instante se rompe la cuerda y la masa continúa moviéndose

sobre el plano horizontal hasta chocar con un muelle. La

compresión máxima del muelle debida al choque con la masa m

es de 40 cm. Se pide: a. El valor del ángulo . b. La constante

elástica del muelle

17. El cuerpo de 1 kg parte desde A que se encuentra a 3 m de

altura con una velocidad de 5 m/ s, recorre el plano

inclinado 60º con la horizontal y de superficie lisa hasta B.

Luego recorre el tramo rugoso BC cuyo coeficiente de

fricción es 0.6, deteniéndose en C. Hallar el valor de L.

18. Hallar el valor de α, si el bloque al ser soltado en A, sube

por el plano inclinado rugoso cuyo coeficiente de

fricción es 0.6, hasta detenerse en C a 2 m de altura.

19. Un objeto cae desde una azotea. Cuando le faltan 16.25 m para llegar al suelo va a una velocidad de 30

m/ s. a. ¿Con qué velocidad chocará con el suelo? b. ¿Desde qué altura se ha soltado?

20. Un cuerpo de 2.3 kg se suelta partiendo del reposo

en la parte superior del plano inclinado de la figura.

determine el coeficiente de rozamiento entre el

plano y el cuerpo, si este llega a la parte inferior con

una velocidad de 4.8 m/ s.

UNIDAD IV


1. Con respecto a la cantidad de movimiento, indique una V si es verdadera y una F si es falsa la

proposición.

( ) Es una cantidad vectorial.

( ) Es una cantidad escalar.

( ) Si la rapidez cambia, entonces el momento lineal cambia.

a. VFF b. VVV c. FFV d. VFV e. FVV

2. Con respecto al impulso, indique una V si es verdadera y una F si es falsa la proposición.

( ) Si la fuerza es constante entonces, el impulso también es constante.

( ) En caída libre el impulso aumenta con el tiempo.

( ) Es una cantidad vectorial.

a. FFV b. FFF c. FVV d. VVV e. FVF

3. Con respecto a choques y colisiones, indique una V si es verdadera y una F si es falsa la proposición.

( ) El choque es plástico cuando el coeficiente de restitución es mayor que 1.

( ) Si el choque es totalmente elástico entonces no se disipa energía calorífica.

30º

5 m


PEDRO CORREA ALONSO

( ) En un choque frontal el valor del coeficiente de restitución es cero.

a. VVF b. FVF c. FFF d. FVV e. FFV

4. Con relación a la conservación de la cantidad de movimiento, indique una V si es verdadera y una F si es

falsa la proposición.

( ) Es un consecuencia de la tercera ley de Newton.

( ) Es un caso especial de la segunda ley de Newton.

( ) También se cumple en los líquidos.

a. VVV b. VVF c. FFV d. VFV e. VVF

5. Cuando el choque es totalmente elástico, ¿cuál de las gráficas expresa mejor este suceso?

a. b. c. d. e.

PROBLEMAS

6. Una persona de 650 N lanza una bola de nieve de 45 g hacia adelante con una rapidez respecto al suelo

de 30 m/ s. Una segunda persona de 588 N, atrapa la bola de nieve. Ambas personas llevan patines.

Inicialmente, la primera persona avanza con una rapidez de 2.5 m/ s y la segunda está en reposo. ¿Cuál

es la velocidad de cada una de las personas después del intercambio de la bola de nieve? No tome en

cuenta la fricción entre los patines y el hielo.

7. Una bola de boliche de 68.6 N choca de frente con un bolo de 29.4 N que inicialmente estaba en reposo.

El bolo sale despedido hacia delante con una rapidez de 3 m/ s. Si la bola continúa avanzando con una

rapidez de 1.8 m/ s. ¿Cuál era la rapidez inicial de la bola?

8. Una bala de 0.294 N se dispara verticalmente a 220 m/ s hacia una pelota de béisbol de 1.47 N que

inicialmente está en reposo. ¿Qué altura alcanza la combinación después del choque, suponiendo que la

bala se incrusta en la pelota?

9. Se dispara una bala de 8.5 g hacia un péndulo balístico de 2.5 kg en el cual queda incrustada. Si el

péndulo sube una distancia vertical de 6.5 cm, calcule la rapidez inicial de la bala.

10. Se dispara una bala de 9 g hacia un bloque de 250 g que inicialmente está en reposo al borde de una

mesa de 1 m de altura. La bala permanece dentro del bloque, el cual después del impacto cae al suelo a

220 cm del pie de la mesa. Determine la rapidez inicial de la bala.

11. Una bala de 12 g se dispara horizontalmente hacia un bloque de madera de 100 g que inicialmente está

en reposo sobre una superficie horizontal sin fricción y conectado a un resorte de constante elástica 150

N/ m. Si el sistema bala – bloque comprime al resorte 80 cm, ¿cuál era la velocidad de la bala al

momento del impacto con el bloque?

12. Un bloque de 450 g que se desplaza con una rapidez de 3 m/ s, sufre un choque de frente contra otro

bloque de 900 g que se encuentra en reposo. Suponiendo que la colisión es perfectamente elástica, ¿cuál

será la velocidad de cada bloque después de la colisión?

13. Una bola de billar que se desplaza a 5 m/ s choca con una bola estacionaria que tiene la misma masa.

Después de la colisión, la primera bola se mueve a 15 km/ h con un ángulo de 30° respecto a la línea de

movimiento original. Determine la velocidad (magnitud y dirección) de la segunda bola después del

choque.


PEDRO CORREA ALONSO

14. Una esfera choca contra una pared completamente lisa y con una

rapidez de 10 m/ s. Si la energía que se disipa en forma de calor

debido al choque es 19 J. Calcule el coeficiente de restitución,

siendo la esfera de 19.6 N y se mueve sobre una una superficie

horizontal lisa.

15. Se proyecta una partícula con un ángulo de incidencia de 45º sobre

una superficie horizontal cuyo coeficiente de fricción es 2/ 9.

Calcular la medida del ángulo θ de rebote, si el coeficiente de

restitución del choque es 0.8.

16. Una partícula choca contra una pared lisa conforme se muestra en la

figura. Determine el coeficiente de restitución para este choque.

17. Una esfera de 98 N se mueve sobre una superficie horizontal lisa

con una rapidez de 5 m/ s, choca contra la pared lisa con un ángulo

incidente de 53°. Si la energía que se disipa en forma de calor

debido al choque es 25 J. Determine: a. la rapidez de la esfera

después del choque. b. el coeficiente de restitución.

18. Se lanza verticalmente desde tierra un cohete de 20 kg. El cohete explota 10 s después, cuando su

velocidad es de 102 m/ s. Como consecuencia de la explosión se divide en dos fragmentos. El primero,

de 5 kg, sale con una velocidad de 50 m/ s en la misma dirección y sentido con el que se movía el cohete

en el momento de la explosión. Determine la velocidad del segundo fragmento inmediatamente después

de la explosión (indica el módulo, la dirección y el sentido).

19. Se dispara horizontalmente una bala de 4.45x10 – 2

N contra un bloque de madera de 17.5 N, que se

encuentra en reposo sobre una mesa horizontal rugosa (µ = 0.4). Luego de que la bala se incrusta en el

bloque, éste recorre 2.5 m antes de detenerse. encuentre la velocidad de la bala antes del choque.

20. Un camión que viene del oeste y un coche que viene del sur chocan inelásticamente en un cruce de calles

perpendiculares. El camión es de 8 toneladas y el coche de 1.5 toneladas y sus velocidades son 36 km/ h

y 126 km/ h respectivamente. ¿Cuál es la velocidad (magnitud y dirección) de la chatarra después del

choque?

UNIDAD V



PEDRO CORREA ALONSO

1. Cuatro líquidos no miscibles se encuentran en un vaso comunicante

como se muestra en la figura. Si 1, 2, 3 y 4 son las densidades de los

líquidos, entonces 1 vale:

a. 3 + 4.

b. (L 3 + 4 H)/ h.

c. (2 + 3 + 4)/ 3.

d. 2 + 3 + 4.

e. (3 H+ 4 L)/ h.

2. La figura muestra el diagrama presión (P) versus

profundidad (h) para un líquido contenido en un depósito

descubierto. ¿Cuál es la presión atmosférica del lugar

donde se encuentra el líquido y cuál es la densidad de

este líquido?

a. 1.5 atm; 2.5 g/ cm3.

b. 0.5 atm; 2.9 g/ cm3.

c. 0.7 atm; 2.9 g/ cm3.

d. 0.5 atm; 2.5 g/ cm3.

e. 0.3 atm; 2.3 g/ cm3.

3. Un cilindro de aluminio está suspendido de un dinamómetro y colocado

en el interior de un vaso inicialmente vacío. Se comienza a agregar

agua al vaso poco a poco (de manera que el cilindro se mantenga en

equilibrio), anotándose la indicación del dinamómetro. Diga cuál de los

gráficos representa mejor la fuerza F que marca el dinamómetro con la

altura h del nivel del agua en el vaso.

a. b. c. d. e.

4. En la figura se representa un mismo cuerpo que flota en dos

líquidos.

a. El líquido A es más denso que el líquido B.

b. La fuerza de gravedad que actúa sobre el cuerpo en cada caso es

la misma.

c. El líquido B ejerce mayor empuje.

5. Una esfera de masa m1 y radio R1 tiene una densidad d1, si el radio de la esfera fuera el doble y la masa

la misma entonces la densidad de este objeto sería:

a. el doble b. la mitad c. la octava parte d. la cuarta parte e. d1/

PROBLEMAS

6. Un cuerpo de 100 g de masa y densidad relativa 0.8, se mantiene

dentro del agua a una profundidad de 20 m, tal como se indica en la

figura. Si se libera el cuerpo, ¿en qué tiempo llegará a la superficie?

Considere g = 10 m/ s2.


PEDRO CORREA ALONSO

7. Determine a qué altura máxima llegará la esfera (d = 300 kg/ m3)

al salir respecto a la superficie libre del líquido (d = 1200 kg/ m3).

30.72 m

8. La esfera de 60 kg y 0.1 m3 mostrada en la figura, se encuentra en

reposo. Hallar las tensiones en las cuerdas.

9. En la figura se muestra un tubo en U que contiene un líquido cuya

densidad relativa es 26/ 35, uniendo dos depósitos de gas. Si la

presión P1 es de 1.5 bar, h = 35/ 52; g = 10 m/ s2, ¿cuál es el valor de

P2 en bar?

10. Un bloque de madera tiene 60 cm de largo, 30 cm de ancho y 5

cm de grueso. Su densidad relativa es 0.6. ¿Qué volumen de

plomo ha de sujetarse bajo el bloque para hundirlo en el agua

en calma de modo que la superficie superior coincida

justamente con el nivel del líquido?

11. Un bloque de madera de 1 m3 queda sumergido completamente en agua cuando se coloca un bloque de

acero de 200 kg sobre él. Al retirar el bloque de acero, ¿qué volumen del bloque de madera quedará

sumergido en el agua?

12. Un globo se llena de helio (d= 0.178 kg/ m3) a presión atmosférica y se lo sujeta a una pequeña canasta

con unas esferas en su interior. La masa de la tela del globo es de 3 kg y el volumen cuando está lleno es

15 m3. Si cada esfera tiene una masa de 0.1 kg y se desprecia el empuje y la masa de la canasta, ¿cuál es

el número máximo de esferas que cabe en la canastilla, de tal manera que el globo se eleve en el aire?

13. Un globo lleno de helio se amarra a una cuerda uniforme de

2 m de largo y 50 g de masa. El globo es esférico con un

radio de 40 cm. Cuando se suelta, levanta una longitud L de

cuerda, y luego permanece en equilibrio, como en la figura.

Determine el valor de L, si la envolvente del globo es de

250 g de masa.

L

14. Una tina rectangular hecha de una capa delgada de cemento, tiene una longitud de 100 cm, ancho de 80

cm y una profundidad de 60 cm, si la tina es de 200 kg y flota en un lago. ¿Cuántas personas de 80 kg

pueden estar en la tina sin que está se sumerja totalmente?

15. En la figura dada se conoce que P1 = P2. ¿Cuál es

el valor de d1d?

d d a/ 2

a

d a/ 3 2

1


PEDRO CORREA ALONSO

16. Un cuerpo pesa 20 N en el aire, se sumerge en dos

líquidos diferentes A y B, atado con una cuerda como

se indica en la figura. La tensión en la cuerda es 10 N

en ambos casos. Encuentre la relación entre la

densidad del liquido A y la densidad del liquido B.

A B

17. Un cubo cuyo volumen es de un 1 m3 se encuentra

flotando entre dos fluidos, agua y alcohol. Si 3/ 4 de su

volumen están por encima de la separación de los

fluidos, ¿cuál es la densidad del cubo?

Alcohol

Agua

18. Una esfera maciza, de densidad 0.94 g/ cm3, está

inmersa, en equilibrio. Entre dos líquidos de densidades

relativas 0.8 y 1.0 respectivamente. Determine el

porcentaje del volumen de la esfera que está inmerso en

cada líquido.

19. El émbolo y el recipiente con aceite se

encuentran en contacto con la atmósfera.

Determine el valor de F de tal manera que el

sistema permanezca en reposo.

50 cm

A = 2 cm2

F

20 cm

Agua

10 cm

20. El bloque de 1000 kg se acelera hacia arriba a razón

de 2.2 m/ s2. ¿Cuál es el valor de la fuerza F que

actúa sobre el émbolo de 5 cm2, sabiendo que el

desplazamiento de éste es 12 veces el desplazamiento

del bloque?

1000 kg

F

5 cm2

UNIDAD VI


1. Si la velocidad en algún punto cambia con el tiempo, el flujo del fluido no es:

a. uniforme b. irrotacional c. incompresible d. no viscoso


PEDRO CORREA ALONSO

2. A través del tubo que se muestra en la figura fluye agua. Si

el flujo es laminar, la presión:

a. Es menor en B que en A.

b. Es mayor en B que en A.

c. La de A es igual a la de B.

d. La de A no tiene relación con la de B

3. De acuerdo con la ecuación de Bernoulli, si se incrementa la presión sobre un líquido:

a. Necesariamente se incrementa la velocidad de flujo,

b. Siempre decrece la altura del liquido,

c. Se pueden incrementar ambas, la velocidad de flujo y la altura del liquido,

d. Ninguna de estas.

4. En un tubo a través del cual circula un líquido viscoso, el volumen de líquido que fluye por unidad de

tiempo aumenta si:

a. Se disminuye el área del tubo.

b. Se acorta el tubo.

c. Se aumenta la temperatura.

d. Se disminuye la presión a la que se somete el fluido.

5. Si la densidad d, la velocidad v, el diámetro D, y la viscosidad , se expresan en unidades inglesas, el

valor del número de Reynolds sería:

a. Mayor que si se usaran unidades del SI.

b. El mismo que si se emplearan unidades del SI.

c. Menor que si se utilizaran unidades del SI.

d. No es un parámetro significativo.

PROBLEMAS

6. Una manguera de jardín que tiene un diámetro interno de 0.75 in está conectada a un aspersor que consta

simplemente de un accesorio con 24 orificios, cada uno de 0.05 in de diámetro. Si el agua de la

manguera tiene una velocidad de 3.5 ft/ s, ¿a qué velocidad sale por los orificios del aspersor?

7. Un venturímetro tiene una sección transversal de 40 cm2 de entrada y salida y una sección transversal de

25 cm2 en su garganta. a. ¿Cuál es el gasto máximo de agua para que el flujo sea laminar en este

instrumento? b. ¿Cuál es la diferencia de presión entre la entrada y la garganta?

8. Un francotirador dispara una bala de rifle contra un tanque de

gasolina (d = 660 kg/ m3), haciéndole un orificio a 53 m bajo la

superficie de la gasolina. El tanque se ha sellado y se ha

sometido a una presión absoluta de 3.10 atm, como se muestra en

la figura. ¿A qué velocidad comienza la gasolina a salir por el

orificio?

9. Suponga que el aire fluye por la superficie superior del ala de un avión con una velocidad 39 m/ s. El aire

se mueve por la superficie inferior del ala con una velocidad de 27 m/ s. Si el ala es de 3700 N y tiene un

área de 3.5 m2, ¿cuál es el empuje sobre el ala?

10. El suministro de agua en la ciudad tiene una presión de 4.1 atm en la central de distribución y entra a la

tubería de 2 pulgada de diámetro de un edificio de apartamentos con una velocidad de 65 cm/ s. La

tubería se estrecha hasta un diámetro de 1 pulgada en el piso superior a 18 m de altura. Calcule la

velocidad de flujo y la presión en el tubo en el piso superior.


PEDRO CORREA ALONSO

11. La figura muestra como se reduce la sección transversal de

una corriente de agua que sale de un grifo. El área de Ao es

1.2 cm2 y la de A es de 0.35 cm

2. Los niveles están separados

por una distancia vertical de 45 mm. ¿En qué cantidad fluye

el agua del grifo?

12. El chorro de agua que sale de un grifo disminuye de diámetro al caer. Deduzca una ecuación para el

diámetro del chorro como función de la distancia y bajo la boca de la llave, si el agua tiene una velocidad

vo al salir de ella. El diámetro de la boca del grifo es D.

13. El caudal de agua a través de una manguera de jardín es de 66 cm3/ s, y la manguera y la boquilla tienen

una sección transversal de 6 y 1 cm2 respectivamente. Si la boquilla está 15 cm arriba del grifo, ¿cuál es

la diferencia de presión entre estos puntos?

h

100 cm

60 cm

14. Un chorro de agua brota en sentido horizontal de

un orificio próximo al fondo del tanque de la

figura. Si el orificio tiene un diámetro de 3.5

mm. ¿Cuál es la altura h del nivel de agua en el

tanque?

15. La figura muestra un tanque de agua con una válvula

en el fondo. si se abre esta válvula, ¿cuál es la altura

máxima que alcanza el chorro de agua que sale por

B? Suponga que la sección transversal en A es muy

grande en comparación con la de B.

A

10 m B 2 m

Válvula 30°

16. Los diámetros internos de las secciones más grandes

del tubo horizontal de la figura son de 2.5 cm. El

agua fluye hacia la derecha a razón de 2.0 x 10 – 3

m3/ s. Determine el diámetro interno del

estrechamiento.

10 cm

5 cm

B

A

17. Agua fluye por el tubo que se muestra en la figura

con un gasto de 120 pie3/ min. La presión en la

sección A es de 193 kPa y la elevación de la

sección B es 7 m más alta que la elevación de la

sección A. Los diámetros de A y B son 30 y 20 cm

respectivamente. ¿Cuál es la presión en el punto B?

v1

v2


PEDRO CORREA ALONSO

18. La toma de agua de una presa tiene una sección

transversal de 7.60 ft2. El agua fluye en ella a una

velocidad de 1.33 ft/ s. En la planta de generación que

está situada a 572 ft abajo del punto de toma, el agua

fluye a razón 31 ft/ s. a. Halle la diferencia de presión en

lb/ in2, entre la toma y la descarga. b. Halle el área del

tubo de descarga. La densidad promedio del agua es de

62.4 lb/ ft3.

19. Un ingeniero debe diseñar una reducción para un sistema de transmisión de aceite combustible grado 1

cuya gravedad específica es de 0.825. A continuación se presentan las características que debe presentar

el mencionado diseño:

Relación de diámetro: D1/ D2 = 6

Relación entre la presión de entrada y salida:

P1/ P2 = 5

Gasto volumétrico que debe manejarse: 6

m3/ h

Presión a la entrada: 100 Pa

Determine el valor de los diámetros en cm.

20. Un medidor Venturi puede medir la rapidez de

flujo de un líquido. En la figura se muestra una

versión sencilla. Demuestre que la rapidez de

flujo de un fluido ideal está dada por:

1 - )/(A

)h - h( g 2 v

221

21

A

fisica

Documents