domingo, 28 de febrero de 2010

Fisica Examen Admisión UNI - Tema: TRABAJO - ENERGÍA

Problemas del capítulo TRABAJO-ENERGÍA que han sido propuestos en los últimos 4 años en los exámenes de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería.

UNI 2007-1
Un cuerpo comienza a caer desde el reposo por acción de la gravedad. Cuando está a una altura H sobre el suelo se verifica que su energía cinética es igual a su energía potencial, la velocidad del cuerpo en este punto es vo; el cuerpo sigue bajando y llega a una altura sobre el suelo igual a H/2, en este instante determine la velocidad del cuerpo en función de vo.

UNI 2007-2
Considere la fuerza:
La dependencia de F(x) con x se muestra en el gráfico. Calcule el trabajo realizado por la fuerza F (en J) al actuar sobre una partícula entre los puntos x = 0 y x = 15 m.
A) 182,5 B) 187,5 C) 287,5 D) 345,0 E) 402,5

UNI 2008-1
La fuerza: que actúa sobre una partícula que se mueve a lo largo del eje X está dada por Fx = 4x − 8 , donde x está dado en metros y F en N (las constantes tienen las unidades correctas). El trabajo neto en Joules, realizado por esta fuerza al mover a la partícula desde x = 0 hasta x = 3 m es:
A) -12 B) -6 C) 6 D) 10 E) 12

UNI 2008-2
Una partícula de masa m se desliza sin fricción sobre un arco AB de una superficie circular de radio R, como se muestra en la figura. Considerando que la partícula tiene en A la velocidad v y que la aceleración de la gravedad es g, la velocidad en B es:

UNI 2008-2
Un bloque de 10 g de masa se desliza partiendo del reposo, sobre una superficie sin fricción inclinada 45o respecto al plano horizontal, como se muestra en la figura. Durante su caida, el bloque comprime 10 cm a un resorte cuya constante elástica es de 100 N.m-1. Calcule cuál fue aproximadamente la distancia inicial d en metros que separaba al bloque del resorte. (g = 9,91 m.s-2)
A) 7,1 B) 10,9 C) 11,8 D) 13,4 E) 16,9

UNI 2009-1
Una fuerza constante F actúa sobre un bloque de masa m1 que está unido mediante una cuerda de masa despreciable a otro bloque de masa m2, como se indica en la figura. No hay fricción entre los bloques y el piso y los bloques están inicialmente en reposo. Cuando los bloques han recorrido una distancia d, la energía cinética del bloque de masa m2 es:

UNI 2009-1
Un niño de 30 kg de masa se desliza hacia abajo sobre un tobogán desde la altura h =5,0 m, partiendo del reposo en A. Si llega a B con rapidez de 4 m/s, la magnitud del trabajo realizado por la fuerza de fricción, expresado en J, es (g = 9,81 m/s2)
A) 981,5 B) 1231,5 C) 1421,5 D) 1551,5 E) 1980,5

UNI 2009-2
Un ascensor de masa 2,5×104 kg desciende con una aceleración uniforme de 2 m/s2. Calcule la magnitud del trabajo, en kJ, que efectúa el cable de soporte sobre el ascensor cuando éste desciende una distancia de 20 m. (g=9,81 m/s2)
A) 2995 B) 3900 C) 3905 D) 3910 E) 3915

UNI 2009-2
Dos bloques de igual masa m suben a una misma altura por un plano inclinado con rapidez constante desde el punto 1 hasta el punto 2. En la figura A, la fuerza que actúa sobre m es F1 y en la figura B, la fuerza es F2. En ambos casos las direcciones de las fuerzas son paralelas a sus respectivos planos. Si el coeficiente de rozamiento cinético entre las superficies en contacto es μ, indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I. El trabajo realizado por el peso en la figura A es mayor que en B.
II. El trabajo realizado por la fuerza resultante es nula en ambos casos.
III. El trabajo realizado por F1 es mayor que el realizado por F2.

A) VVV B) VFV C) FVV D) FVF E) FFV

UNI 2010-1
En un movimiento unidimensional, un móvil de 2 kg de masa parte del origen de coordenadas con velocidad +2 m/s. Sobre el móvil actúa una fuerza neta descrita por la gráfica. Calcule el valor de la coordenada b, en metros, si queremos que la velocidad final sea nula en ese punto.

UNI 2010-2
Una fuerza traslada en línea recta una masa de 5 kg, logrando desplazarla 18 m. Si se comprueba que la traslación tuvo lugar con una aceleración de 2 m/s2, calcule el trabajo, en J, realizado por dicha fuerza.
A) 90 B) 135 C) 180 D) 270 E) 360

UNI 2010-2
En la figura se muestra un bloque que se desplaza sin fricción a lo largo del eje x. Si la magnitud de la fuerza F es F = (10x + 20) N, detemine el trabajo (en J) realizado por la fuerza F para trasladar al bloque desde x = 0 hasta x = 5 m.A) 160 B) 170 C) 180 D) 190 E) 200

UNI 2011-1
Un bloque grande de masa M y un bloque pequeño 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).
A) FVF B) FFV C) VFV D) VFF E) VVV

UNI 2011-1
Una piedra de masa 3 kg se lanza verticalmente hacia abajo desde el punto A con rapidez VA = 10m/s y desciende como se muestra en la figura. Suponiendo que no hay resistencia del aire, se hacen las siguientes proposiciones: (g =9,81m/s2)
I. La energía mecánica total de la piedra en el punto A es igual a 444,3 J
II. La energía cinética de la piedra en el punto B es igual a 276,58 J
III. La energía potencial de la piedra en el punto B es igual a 117,72 J
Señale la alternativa que presenta la secuencia correcta después de determinar sí la proposición es verdadera (V) o falsa (F).
A) VFV B) VVF C) FVF D) VVV E) FFV

Fisica Examen Admisión UNI - Tema: GRAVITACIÓN

Problemas de GRAVITACIÓN que han sido propuestos en los últimos 4 años en los exámenes de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería.

UNI 2007-2
Un objeto pequeño, partiendo del reposo, cae desde una altura de 1 m sobre la superficie de la Luna. Calcule la velocidad final en m.s-1 con la cual el objeto llega a la superficie de la Luna. Se sabe que la masa de la Luna es 0,01255 veces la masa de la Tierra y el radio promedio de la Luna es 0,27300 veces el radio promedio de la Tierra. La aceleración de la gravedad terrestre es 9,81 m.s-2

A) 0,98 B) 1,65 C) 1,82 D) 1,96 E) 2,12

UNI 2008-1
En el gráfico se muestran tres masas puntuales M = 50 kg; m = 20 kg.Calcule aproximadamente la magnitud de la fuerza gravitacional (en N) que actúa sobre la masa m debido a las masas M.
G = 6,673 × 10-11 N.m2.kg-2
A) 1,15 x 10-7
B) 2,02 x 10-7
C) 3,45 x 10-7
D) 3,92 x 10-7
E) 4,32 x 10-7

UNI 2008-1
Superman se aleja de la Tierra en forma radial (ver figura). Cuando está a una altura h sobre la superficie de la Tierra, volando con una velocidad vo, se le cae su anillo. ¿Con qué velocidad chocará el anillo con la superficie de la Tierra? (Despreciar la resistencia del aire. MT es la masa de la Tierra, RT su radio y G la constante de gravitación universal).

UNI 2008-2
Sobre la superficie de un planeta la aceleración de la gravedad es g1 y a una altura h sobre la superficie es g2. Halle el radio del planeta en función de la información dada.

UNI 2009-1
Calcule aproximadamente el valor de la gravedad solar en m/s2, si el radio del Sol es 110 veces el radio de la Tierra y su masa es 330 000 veces la masa de la Tierra.(g = 9,81 m/s2)

A) 197 B) 227 C) 267 D) 317 E) 337

UNI 2009-2
Calcule la aceleración, en m/s2, que tendría un cuerpo al caer sobre la superficie de Venus desde una altura de 10 m. No considere la acción de la atmósfera de CO2 en Venus.
Masa de Venus = 4,87×1024 kg
Diámetro de Venus = 12 103,6 km
Constante de gravitación universal= 6,673×10-11 N•m2/kg2

A) 7,17 B) 7,77 C) 8,07 D) 8,87 E) 9,87

UNI 2010-1
¿En cuánto se reduce, aproximadamente, la aceleración de la gravedad en un avión que vuela a una altura de 12 km comparada con la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra?. Dar la respuesta en m/s2. (Radio de la Tierra = 6 370 km; g = 9,81 m/s2)

A) 0,04 B) 0,08 C) 0,12 D) 0,16 E) 0,18

UNI 2010-2
La magnitud de la fuerza de atracción gravitatoria entre dos partículas de masas m1 y m2 (m1 > m2) separadas 20 cm, es 1,0 x 10-8 N. Si m1 + m2 = 5 kg calcule, aproximadamente, el cociente m1/m2.
(G = 6,67 x 10-11 N.m2/kg2

A) 1,1 B) 1,3 C) 1,5 D) 2,5 E) 4,0)

UNI 2011-1
Un péndulo simple tiene un período de 1,5 s sobre la superficie de la Tierra. Cuando se le pone a oscilar en la superficie de otro planeta, el período resulta ser de 0,75 s. Si la masa de este planeta es 100 veces la masa de la Tierra, el cociente entre el radio del planeta y el radio de la Tierra, (Rp/RT), es:
A) 2 B) 3 C) 5 D) 7 E) 9

sábado, 27 de febrero de 2010

Fisica Examen Admisión UNI - Tema: ELECTRODINÁMICA

Problemas de ELECTRODINÁMICA que han sido propuestos en los últimos 4 años en los exámenes de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería.

UNI 2007-1
Las figuras 1, 2 y 3 muestran 5 resistencias de igual magnitud R conectadas. Si en los bornes de cada circuito se aplica el mismo voltaje V, ¿cuáles son los valores correctos en amperios para las corrientes I1, I2 e I3? Considere V = 100 voltios y R = 10 Ω.

UNI 2007-1
Tres resistencias iguales se conectan en serie. Cuando se aplica una cierta diferencia de potencial a la combinación, ésta consume una potencia total de 10 vatios. Si las tres resistencias se conectan en paralelo a la misma diferencia de potencial, la potencia, en vatios, que consumen será:

UNI 2007-2
Un calentador tiene una resistencia de 100 Ω y está conectado a una tensión de 220 voltios. Considere que la capacidad calorífica del calentador es despreciable y que contiene un litro de agua a 20 ºC. Calcule el tiempo que se requiere para que el agua comience a hervir. Considere: 1J = 0,24 cal.
A) 10 min, 27 s B) 11 min, 28 s C) 12 min, 29 s
D) 13 min, 30 s E) 14 min, 31 s

UNI 2007-2
El sistema de calentamiento de una ducha eléctrica está representado en la figura. Con la llave en la posición “invierno” la ducha disipa 2,200 W mientras que en la posición “verano” disipa 1,100W. La tensión en la red de alimentación es de 110 V. Si asumimos que los valores de las resistencias no cambian con la temperatura, entonces la suma de los valores de R1 y R2 (en ohmios) es:

A) 10 B) 15 C) 20 D) 22 E) 25

UNI 2008-1
El diagrama muestra el circuito usado en un experimento para determinar la f.e.m. y la resistencia interna de una batería. El gráfico muestra cómo la diferencia de potencial entre los terminales de la batería, indicado por V, varía con la corriente i, indicado por el amperímetro A, a medida que se hace variar la resistencia, a través del reostato R (resistencia variable); x e y son las intersecciones del gráfico con los ejes, como se ve en la figura. Calcule la resistencia interna de la batería.

UNI 2008-2
Los siguientes circuitos conectan 4 pilas ideales de 1,5 V con un foco de filamento incandescente. ¿En cuál de los siguientes circuitos alumbrará el foco?

UNI 2009-1
Se desea medir la corriente que pasa por la resistencia R y el voltaje en dicha resistencia. Determine cuáles de los circuitos cumplen con dicho objetivo, donde A representa un amperímetro y V un voltímetro.

A) solo I B) solo II C) solo III D) solo IV E) II y IV

UNI 2009-2
Una combinación es paralelo de una resistencia de 8 Ω y una resistencia incógnita R se conectan en serie con una resistencia de 16 Ω y una batería. A continuación se conectan las tres resistencias en serie a la misma batería. En ambas combinaciones la corriente a través de la resistencia incógnita es la misma. Calcule el valor de la resistencia incógnita en Ω.
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

UNI 2010-1
Dos focos idénticos se colocan en serie y desarrollan una potencia de 100 W. Calcule la potencia, en W, que desarrollarían los focos si se conectan en paralelo. En ambos casos los focos se conectaron a la misma fuente de voltaje.
A) 100 B) 200 C) 300 D) 400 E) 500

UNI 2010-2
Una resistencia variable R está conectada a una batería que proporciona un voltaje constante V. Sea i la corriente en el circuito. Si el valor de R aumenta, ¿cuál (es) de las siguientes proposiciones son correctas? (P es la potencia disipada por la resistencia)
I. P aumenta porque es directamente proporcional a R.
II. i disminuye porque V permanece constante.
III. P permanece constante porque el aumento de R se compensa con la disminución de i.

UNI 2011-1
En el circuito mostrado en la figura halle la corriente, en A, que pasa a través de la bateria ubicada a la derecha.

A) 0,0 B) 0,5 C) 1,0 D) 2,0 E) 3.0

UNI 2011-1
Cada una de las resistencias en el circuito mostrado puede disipar un máximo de 18 W sin sufrir ningún daño. La máxima potencia, en watts, que puede disipar el circuito es entonces.
A) 9 B) 25 C) 27 D) 36 E) 54

Fisica Examen Admisión UNI - Tema: ELECTROMAGNETISMO

Problemas de ELECTROMAGNETISMO que han sido propuestos en los últimos 4 años en los exámenes de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería. Como se aprecia, más predominan los problemas de campo magnético, fuerza de Lorentz y fuerza de Ampere, respecto de los problemas de inducción electromagnética.

UNI 2007-2
La figura muestra la trayectoria de una partícula con carga q en movimiento en una región donde existe un campo magnético B uniforme perpendicular y entrando al plano de la figura. La lámina metálica L es tan delgada que la partícula la atraviesa durante su movimiento. Esta lámina divide a la figura en dos regiones I y II. Dadas las siguientes proposiciones:
I. La energía de la partícula en la región I es mayor que en la región II.
II. La partícula se mueve desde la región II hacia la región I.
III. La partícula tiene carga q negativa.
Indique la secuencia correcta después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F):
A) FVF B) VVF C) VFV D) FVV E) VFF

UNI 2007-2
A través de la espira rectangular de la figura pasa un campo magnético de 2 T, paralelo al eje X. Si el campo disminuyeuniformemente hasta anularse en un intervalo de 3 segundos, ¿cuál es la fuerza electromotriz (en V) inducida en la espira?

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

UNI 2008-1
Considere el siguiente esquema:

En la región U existe sólo un campo magnético constante y uniforme. En la región R existe, además, un campo eléctrico constante y uniforme de tal forma que, un electrón que ingresa a R (como en la figura) con una velocidad de 7,5 × 106 m/s no es desviado de su trayectoria en dicha región. Si la trayectoria del mismo electrón en la región U posee un radio de curvatura de 0,05 m, halle la magnitud y dirección del campo eléctrico en unidades del S.I.
Considere e/m = 1,76 × 1011 C/kg.

UNI 2008-1
En la figura se muestran dos alambres muy largos y aislados entre sí que se cruzan perpendicularmente. Los alambres transportan corrientes eléctricas de igual intensidad i.
Indique cuál de las siguientes figuras representa mejor el campo magnético en el plano de alambres.

UNI 2008-2
Una partícula cargada con carga +q y energía cinética Tc viaja libremente en la dirección positiva del eje x acercándose al origen de coordenadas O, en donde a partir del eje x positivo, existe un campo eléctrico E y un campo magnético B constantes (ver figura). Considerando que los efectos de la gravedad son insignificantes, y que la partícula continuó su viaje libremente según el eje x, determine la masa de la partícula.

UNI 2009-1
Con el propósito de medir el valor de un campo magnético uniforme, se colocó en este campo un conductor rectilíneo, perpendicular a las líneas de inducción. Al medir la fuerza magnética que actuó sobre una porción del conductor, para diversos valores de la corriente que lo recorría, se obtuvieron los siguientes valores:Sabiendo que la longitud de esta porción del conductor es L=5,0 cm, determine con ayuda de la gráfica F vs I, el valor del campo magnético, en teslas.
A) 0,06 B) 0,08 C) 0,10 D) 0,12 E) 0,14

UNI 2009-1
Se fabrica una bobina con 200 vueltas de alambre sobre una horma cuadrada, de tal manera que cada espira es un cuadrado de 18 cm de lado. Perpendicularmente al plano de la bobina se aplica un campo magnético cuya magnitud cambia linealmente de 0,0 T a 0,5 T en 0,8 s. Calcule la magnitud de la fuerza electromotriz inducida, en voltios, en la bobina.
A) 2,05 B) 3,05 C) 4,05 D) 5,05 E) 6,05

UNI 2009-2
Un anillo conductor se encuentra en una zona donde se aplica un campo magnético B uniforme en la dirección que se indica en la figura. Indique la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes afirmaciones:- Si B aumenta en el tiempo, se induce una corriente en el anillo en sentido antihorario.
- Si B disminuye en el tiempo, se induce una corriente en el anillo en sentido horario.
- Si B invierte rápidamente su sentido, se induce una corriente en el anillo en sentido horario.
A) FFV B) VVF C) VVV D) FFF E) FVF

UNI 2010-1
Una partícula de carga 4 µC y masa 0,4 mg es lanzada desde el origen de coordenadas con una velocidad inicial paralela al plano xy. Toda la región se encuentra bajo la acción de un campo magnético de inducción:
Calcule las componentes de la velocidad inicial en m/s de esta carga si queremos que pase por el punto P(30, 40, 0) cm y perpendicularmente a la recta que une los puntos O y P. (1 µC = 10-6 C)

UNI 2010-2
Considere un alambre recto muy largo que coincide con el eje Z del sistema mostrado y por el cual circula una corriente I = 6 A cuya dirección es "entrando" al plano del papel. En un instante dado, un electrón está en el punto (2, 0, 0) cm moviéndose con velocidad::
La fuerza magnética, en N, que actúa sobre el electrón en ese instante es:

UNI 2011-1
Una partícula alfa de carga +2q y masa 6,65 x 10–27 kg recorre una trayectoria circular de radio 0,5 m en un campo magnético de 1,4 T. calcule aproximadamente la energía cinética de la partícula alfa en MeV. (q = 1,6 x 10–19 C, 1eV = 1,6 x 10–19 J)
A) 19,6 B) 20,6 C) 21,6 D) 22,6 E) 23,6

Fisica Examen Admisión UNI - Tema: ÓPTICA

Problemas de ÓPTICA (sólo espejos esféricos y lentes) que han sido propuestos en los últimos 4 años en los exámenes de admisión a la Universidad Nacional de Ingeniería.

UNI 2007-1
Las figuras I, II y III muestran lentes y rayos luminosos que las atraviesan. Indique si las direcciones de los rayos son verdaderas (V) o falsas (F), en el respectivo orden de las figuras.Losíndicesde refracción del medio y de la lente son n1 y n2, respectivamente.A) VVV B) VFF C) FFF D) VFV E) FVF

UNI 2007-2
Un objeto de 3,0 cm de altura se sitúa a 20,0 cm de un espejo convexo que tiene una distancia focal de 8,0 cm. Calcule en cm la altura de la imagen.
A) 0,86 B) 1,21 C) 1,84 D) 2,3 E) 2,6

UNI 2008-1
Al lado derecho de una lente convergente de 10 cm de distancia focal se coloca una lente divergente de 15 cm de distancia focal, de tal manera que la distancia de separación entre las lentes es 35 cm. Si se coloca un objeto a 20 cm a la izquierda de la lente convergente, calcule la distancia de separación (en cm) entre el objeto y la imagen final.
A) 15,5 B) 24,5 C) 36,5 D) 47,5 E) 62,5

UNI 2008-2
Un espejo esférico cóncavo produce una imagen real tres veces mayor que el objeto. Determine la distancia focal del espejo, en cm, si la distancia entre el objeto y su imagen es 20 cm.
A) 7,0 B) 7,5 C) 8,0 D) 8,5 E) 9,0

UNI 2008-2
Un rayo de luz se refracta pasando del aire a un medio transparente en donde su velocidad de propagación es de 2,25 x 108 m/s. Si el rayo refractado hace un ángulo de 16o con la prolongación del rayo incidente, determine el valor del ángulo de incidencia. (Considere sen 16o = 0,276; cos 16o = 0,961).
A) arc cot(0,56)
B) arc cot(0,66)
C) arc cot(0,76)
D) arc cot(0,86)
E) arc cot(0,96)

UNI 2009-1
Un objeto luminoso se encuentra entre una pared vertical y un espejo cóncavo de 1,2 m de distancia focal. Sabiendo que la imagen se forma sobre la pared, ¿a qué distancia (en m) de la pared se encuentra el espejo, si el objeto se ubica a 1,8 m de la pared?
A) 0,9 B) 1,8 C) 2,4 D) 3,6 E) 4,8

UNI 2009-1
Un rayo de luz incide desde el aire sobre la superficie plana de un material transparente con unángulo de 53º respecto a la normal. Se observa que los rayos reflejado y refractado son mutuamente perpendiculares. ¿Cuál es el ángulo crítico para la reflexión total interna?
A) sen-1(0,30) B) sen-1(0,45) C) sen-1(0,50)
D) sen-1(0,75) E) sen-1(0,90)

UNI 2009-2
A 40 cm de un espejo convexo de distancia focal 10 cm se coloca un objeto. Calcule la distancia (en cm) de la imagen al espejo.
A) 4 B) 6 C) 8 D) 10 E) 12

UNI 2010-1
Dos lentes A y B convergentes iguales, de distancia focal 10 cm, se colocan separados 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.

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

UNI 2010-2
Se coloca un objeto a 3,0 m de un espejo esférico convexo cuya distancia focal es –0,25 m. Calcule aproximadamente el aumento de la imagen.
A) 0,055 B) 0,066 C) 0,077 D) 0,088 E) 0,099

UNI 2011-1
La distancia focal de una lente convergente es de 8 cm. Se coloca un objeto frente a la lente y se obtiene una imagen real e invertida. Si la distancia entre el objeto y su imagen es de 32 cm, calcula la distancia, en cm, de la imagen a la lente.
A) 2 B) 4 C) 8 D) 16 E) 32