ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

DEPARTAMENTO DE FORMACIÓN BÁSICA

CURSO DE NIVELACIÓN DE INGENIERIA Y CIENCIAS

EXAMEN DE EXONERACIÓN

FUNDAMENTOS DE FÍSICA

NOMBRE _________________________________ FIRMA _______________ PARALELO _____

INSTRUCCIONES:

1. En las preguntas de opción múltiple existe una sola respuesta correcta. Su respuesta debe ser marcada con

una x sobre el literal correspondiente.

2. Use esferográfico para contestar las preguntas. Si usa lápiz se anula la respuesta.

3. Puede usar lápiz para desarrollar los problemas.

4. En ningún caso se calificarán respuestas con tachones, borrones o enmendaduras.

5. Utilice en el caso que corresponda g = 10 [m/s2].

6. Las preguntas valen 1.0 punto cada una y los problemas 2.5 puntos cada uno.

7. Duración del examen 120 minutos.

PREGUNTAS

1. Dos motos A y B parten con igual rapidez v, desde la misma posición hacia el este y el norte

respectivamente. La rapidez de la moto B respecto a la moto A es:

a) 0.

b) 2 v.

c) 2 v.

d) 2

2v.

2. Una partícula se mueve sobre el eje de las x de acuerdo con el gráfico aceleración en función del tiempo. La

aceleración media de la partícula de t0 a t3 es:

a) 0.

b) 2

a .

c) 4

a.

d) a4

3.

3. En cualquier instante del movimiento de una partícula se cumple que 0 cteua v

; entonces la partícula

tiene un movimiento:

a) Uniforme.

b) Uniformemente variado.

c) Variado.

d) Necesariamente rectilíneo.

4. Una partícula se mueve horariamente por una trayectoria circular horizontal localizada en el plano x y con

movimiento circular uniformemente variado retardado. En un cierto instante el unitario de la aceleración

centrípeta es ji

6.08.0 ; en ese instante el unitario de la aceleración tangencial es:

a) ji

6.08.0

b) ji

8.06.0

c) ji

8.06.0

d) ji

6.08.0

ttat

ttat

ttat

32

21

10

2

t [s]

ax [m/s2]

0 t1 t2 t3

a

5. Un niño que sostiene un bloque de 2 [kg], se encuentra en reposo sobre una plataforma que sube

verticalmente con una aceleración constante de j

3 [m/s2]. La fuerza que ejerce el niño sobre el bloque es:

a) j

0 [N]

b) j

14 [N]

c) j

20 [N]

d) j

26 [N]

6. La magnitud de la aceleración del centro de masa del sistema de partículas de la figura es:

a) 0.

b) m

5.

c) m2

5.

d) m4

5.

7. Un disco y una esfera de igual masa m e igual radio R, se hacen girar alrededor de ejes centrales fijos, a

partir del reposo, mediante la aplicación de una misma fuerza tangencial F

de magnitud constante durante

un intervalo ∆t. Al final de dicho intervalo, la cantidad de movimiento angular del disco es:

a) cero.

b) mayor que la cantidad de movimiento angular de la esfera

c) menor que la cantidad de movimiento angular de la esfera

d) igual que la cantidad de movimiento angular de la esfera

8. Sobre una polea de masa M y radio R, actúan dos fuerzas de igual magnitud y dirección contraria, como se

indica en la figura; manteniendo constante la magnitud de las fuerzas y siempre tangentes a la polea. La

polea:

a) no gira.

b) gira con velocidad angular constante.

c) gira con aceleración angular constante diferente de cero.

d) gira con aceleración angular variable.

9. En la figura, la varilla homogénea de masa m y longitud L permanece horizontal. Señale la afirmación

correcta.

a) La magnitud de la tensión es igual a la magnitud del peso.

b) Respecto al punto A la magnitud del torque de la tensión es igual a la

magnitud del torque del peso.

c) Las dos afirmaciones anteriores son correctas.

d) Ninguna afirmación anterior es correcta.

10. Una partícula de masa m atada al extremo de una cuerda de longitud L se mueve por una circunferencia

horizontal con rapidez constante. El trabajo realizado por el peso en un cuarto de vuelta es:

a) cero.

b) mgR .

c) mgR2

.

d) mgR2

.

R

1F

0

2F

m

R

L

O

• A B

L

• •

• •

m m

m m

5 [N]

5 [N]

5 [N]

5 [N]

PROBLEMAS

1. Una partícula se mueve de acuerdo al gráfico posición x en función del tiempo. Determine:

a) la velocidad inicial.

b) la aceleración de la partícula.

2. Un cuerpo de masa m describe una circunferencia vertical atado a una cuerda de longitud L = 2 [m], si el

cuerpo llega al punto B con la mínima rapidez posible y se desprende de la cuerda, y en su caída pasa por P.

Determine a qué distancia del punto C estará el punto P.

3. Un hombre de 60 [kg] se encuentra en reposo a 5 [m] del centro de una plataforma circular homogénea de

radio 10 [m] y de masa 100 [kg], la cual puede girar libremente respecto a su eje central. El hombre empieza

a caminar manteniendo una rapidez de 4 [m/s] respecto a tierra conservando su distancia respecto al centro

de ésta, determine el número de revoluciones por minuto a la que girará la plataforma.

2

2

1RMI p

4. En el sistema de la figura el bloque A de 2 [kg], pasa por Q con una velocidad 0v

[m/s], y choca con otro

bloque B, de 3 [kg] que se encuentra en reposo en la base de un plano inclinado rugoso como se indica en la

figura. Luego del choque los bloques unidos suben por el plano comprimiendo 10 [cm] al resorte de

constante k = 104 [N/m]. Determine la velocidad 0v

.

Q μ = 0

3 [m]

A B μ = 0.2 1.2 [m]

30°

0v

L0

Parábola

t [s]

x [m]

0 4

- 50

12 • •

•

• x

y

0

2 A

B

P

C O

• m mov

•

L