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jueves, 4 de mayo de 2017

Evaluación resuelta de FISICA PARA LAS CIENCIAS BIOLOGICAS Abril 2017-Agosto 2017

COLOQUE ENTRE LOS PARÉNTESIS UNA V DE VERDADERO O UNA F DE FALSO,
SEGÚN SEA EL CASO.
1.  ( )  Según Aristóteles “los objetos deben caer a rapideces
proporcionales a sus pesos: mientras más pesado sea un objeto,
más rápido debería caer”.
2.  ( )  Galileo manifestó “si no hay interferencia para un objeto en
movimiento, se mantendrá moviéndose en línea recta por siempre;
no hace falta un empujón, ni tracción ni fuerza”.
3.  ( )  La ley de la inercia indica que: en ausencia de fuerzas externas todo
objeto continúa en su estado de reposo o de movimiento uniforme
en línea recta.
4.  ( )  La primera condición de equilibrio postula que: si la fuerza neta
sobre un cuerpo en reposo es cero, el cuerpo está en equilibrio
estático.
5.  ( )  La resultante de cualquier conjunto de vectores se determina con
el método del paralelogramo.
6.  ( )  Un objeto que se mueve uniformemente en línea recta está en
equilibrio dinámico.
7.  ( )  En el movimiento rectilíneo con rapidez constante tienen el mismo
significado la rapidez y velocidad.
8.  ( )  En caída libre, los cuerpos se mueven con una aceleración mayor
que la producida por la gravedad.
9.  ( )  En el lanzamiento vertical, y despreciando la resistencia del aire,
el tiempo que demora un cuerpo en ascender es el mismo que
demora en descender.
10.  ( )  Cuando un cuerpo se desliza sobre una superficie, se manifiesta
una fuerza de fricción.
11.  ( )  Si una fuerza neta actúa sobre un objeto, la aceleración que le
provoca depende de la magnitud de la masa.
12.  ( )  Cuando un cuerpo desciende desde suficiente altura, llega a la
superficie de la tierra con rapidez constante.
13.  ( )  En la interacción entre dos cuerpos aparecen dos fuerzas de igual
módulo y dirección contraria.
14.  ( )  Un impulso aplicado a un objeto le provoca un cambio en la
cantidad de movimiento.
15.  ( )  Un impulso interno produce cambio en la cantidad de movimiento
del mismo sistema.
16.  ( )  La cantidad de movimiento de un cuerpo cambia por variaciones de
la masa, por la velocidad o por la masa y velocidad simultáneamente.
17.  ( )  En ausencia de una fuerza externa, la cantidad de movimiento de
un sistema permanece constante.
18.  ( )  En toda colisión o choque se conserva tanto la cantidad de
movimiento como la energía cinética.
19.  ( )  En un rebote permanece constante la cantidad de movimiento.
20.  ( )  El trabajo implica una transferencia de energía.
21.  ( )  El trabajo es el producto de la fuerza por el desplazamiento.
22.  ( )  La energía potencial de un cuerpo a causa de su posición elevada
se llama energía potencial gravitacional.
23.  ( )  La cantidad de energía potencial gravitacional que tiene un objeto
elevado es igual al trabajo realizado para elevarlo en contra de la
gravedad.
24.  ( )  En general, la energía mecánica de un objeto es la suma de la
energía potencial gravitacional y la energía cinética.
25.  ( )  La energía mecánica de un objeto se incrementa en igual magnitud
que el trabajo realizado por la fuerza neta que actúa sobre el mismo.
26.  ( )  La cantidad total de energía del universo nunca cambia.
27.  ( )  Una máquina simple puede multiplicar la fuerza, pero ninguna
puede multiplicar ni el trabajo ni la energía.
28.  ( )  En cualquier transformación se disipa algo de energía en forma de
energía cinética molecular, que es la energía térmica.
29.  ( )  Si un objeto liviano y otro pesado tienen igual cantidad de
movimiento, también tienen igual cantidad de energía cinética.
30.  ( )  Todas las partículas de un objeto giratorio tienen la misma rapidez
angular, excepto aquellas que coinciden con el eje de rotación.
31.  ( )  Todas las partículas de un objeto giratorio tienen la misma rapidez
angular, excepto aquellas que coinciden con el eje de rotación.
32.  ( )  La inercia rotacional depende de la distribución de la masa en
relación con el eje de rotación.
33.  ( )  Un momento de torsión aplicado a un cuerpo rotante incrementa
la rapidez de rotación del cuerpo.
34.  ( )  Como el peso y la masa son proporcionales entre sí, el centro de
gravedad y el centro de masa siempre se refieren al mismo punto
de un objeto.
35.  ( )  Todo objeto que se mueve en una trayectoria circular está
experimentando fuerza centrípeta.
36.  ( )  Un objeto giratorio tiene inercia de rotación o cantidad de
movimiento angular.
37.  ( )  En ausencia de momento de torsión neto externo sobre un
sistema rotante, la cantidad de movimiento angular de ese sistema
permanecerá constante.
38.  ( )  La Ingravidez es sinónimo de ausencia de gravedad.
39.  ( )  Las mareas son causadas por diferencias en los tirones
gravitacionales entre la Luna y la Tierra, en los lados opuestos de
la Tierra.
40.  ( )  El agujero negro sólo conserva la masa, la cantidad de movimiento
angular y la carga eléctrica de los cuerpos succionados.
Desarrolle los siguientes ejercicios. Es aconsejable que tenga el libro a mano para
apoyarse en este. Una vez que entienda la pregunta, escoja una respuesta del
conjunto de alternativas que se presentan en cada pregunta:
1.  ¿A cuál de las siguientes conclusiones llegó Galileo, luego de hacer rodar
esferas por planos inclinados?
a.  Es la inercia quien impide que un objeto que desciende por un plano
inclinado, y que luego sube por uno similar frente al primero, alcance la
misma altura que tuviera al empezar a descender.
b.  Un objeto en movimiento se detiene por la presencia de una fuerza, no
por su “naturaleza”.
c.  La única causante de que un cuerpo se detenga es la fuerza de fricción de
este sobre la superficie sobre la que se mueve.
2.  Para que un cuerpo se mantenga en equilibrio dinámico, se requiere que:
a.  Las fuerzas que actúan sobre dicho cuerpo tengan direcciones opuestas.
b.  La fuerza neta sobre el cuerpo sea cero, y que este se mueva con velocidad
constante.
c.  Las fuerzas que están actuando sobre el cuerpo sean paralelas y que su
suma total sea igual a cero.
3.  Si viajo desde la ciudad A hasta la ciudad B conduciendo un automóvil, y el
velocímetro siempre muestra un valor constante de 60km/h, ¿este valor a
que concepto corresponde realmente?
a.  Es la rapidez con la que me desplazo.
b.  Este valor se refiere a la velocidad del auto.
c.  Significa que mi velocidad cambia, pero en promedio sigue siendo de
60km/h.
4.  Dos autos idénticos compiten en una pista recta con arranque en movimiento.
El auto A tiene una rapidez inicial de 5m/s; y el B, de 15m/s. El auto A acelera
a 2m/s
2
, mientras B lo hace a 1m/s
2
. ¿Qué auto tiene la mayor rapidez después
de 10s?
a.  El auto A, pues su rapidez final pasa a ser de 15m/s, superior a los 10m/s
del auto B.
b.  El auto B, pues al tener mayor velocidad inicial, obtendrá también mayor
velocidad final.
c.  Ambos tienen la misma velocidad al transcurrir 10s.
5.  ¿Cuál es la velocidad promedio de un objeto en caída libre 10 s después de
haber partido del reposo? (Considere g = 10m/s
2
)
a.  50m/s
b.  100m/s
c.  25m/s
6.  Suponga que lanza un objeto hacia arriba. La dirección de la aceleración es:
a.  En la dirección del movimiento del cuerpo lanzado.
b.  La aceleración es nula, por eso el cuerpo continúa moviéndose.
c.  La aceleración es hacia abajo.
7.  Si a una caja de 100kg que está en el suelo se le aplica una fuerza horizontal de
300N ¿Qué aceleración se le produce, teniendo en cuenta que al movimiento
se opone una fuerza de fricción de 100N?
a.  Si el cuerpo se mueve, la aceleración del mismo debe ser igual a 2m/s
2
.
b.  La aceleración es cero, ya que el cuerpo se moverá con velocidad
constante.
c.  La segunda ley de Newton establece que la aceleración es proporcional a
la fuerza aplicada, y al ser esta de 300N, la aceleración debe ser de 3m/s
2
.
8.  Si existen un par de fuerzas acción y reacción, entonces, ¿porqué al saltar
sobre el suelo el planeta no se mueve de la misma forma que yo, que ejerzo
una fuerza sobre él?
a.  Claro que se mueve de la misma forma, pero luego de saltar estoy en el
aire, y no noto este movimiento planetario.
b.  Claro que se mueve, pero se mueve tan poco que no se puede percibir en
forma apreciable.
c.  No se mueve el planeta porque siempre habrá alguien saltando sobre el
suelo, y la fuerza que efectúe esa persona y la que efectúo, se anularán
entre si.
9.  Teniendo en cuenta las características de una cantidad vectorial, ¿Cuál de las
siguientes cantidades no es un vector?
a.  Desplazamiento.
b.  Distancia.
c.  Posición.
10.  Si tres fuerzas están actuando sobre un cuerpo, ¿Cómo deberían estar
haciéndolo para que este cuerpo se encuentre en reposo?
a.  Las fuerza actuantes deben hacerlo con la misma magnitud.
b.  Las fuerzas deben tener direcciones opuestas.
c.  La suma vectorial de las mismas debe ser cero.
11.  La cantidad de movimiento de un cuerpo cambia por la presencia de una
fuerza neta externa. Esto significa que:
a.  La fuerza actuante cambia la rapidez con que se mueve un cuerpo.
b.  Fuerzas internas al sistema pueden alterar la cantidad de movimiento del
mismo.
c.  El impulso es una cantidad escalar.
12.  ¿Cuál es la diferencia principal entre las colisiones inelásticas y las
perfectamente elásticas?
a.  La cantidad de movimiento del sistema que involucra a los dos cuerpos
solo se conserva si la colisión es perfectamente elástica.
b.  La cantidad de movimiento se conserva en una colisión perfectamente
elástica, y en un choque inelástico solo se conserva la energía cinética.
c.  Los cuerpos se separan en una colisión perfectamente elástica, y
permaneces juntos cuando el choque es inelástico.
13.  En una prueba simulada de choque frontal, un auto golpea una pared a
10m/s y se detiene abruptamente. Dentro del auto, un maniquí de 50kg, sin
cinturón de seguridad, es detenido por una bolsa de aire que ejerce sobre él
una fuerza de 500N. ¿Cuánto tiempo estuvo en contacto el maniquí con esta
bolsa, antes de detenerse?
a.  100 milisegundos.
b.  1000 milisegundos.
c.  500 milisegundos.
14.  Una esfera de 1 kg se mueve a 3m/s, y golpea a una esfera de 2 kg que está en
reposo. Si el choque es totalmente inelástico, ¿Qué rapidez tienen las esferas
después del choque?
a.  1 m/s
b.  2/3 m/s
c.  2 m/s
15.  Coloco un libro (m=1kg) sobre una mesa, y ejerzo una fuerza sobre él, de
forma perpendicular al libro y la mesa. El trabajo que he efectuado es:
a.  No se puede determinar, ya que no se sabe que distancia se desplaza el
libro.
b.  El trabajo es directamente proporcional a la fuerza, y al desconocer esta
fuerza, no puede determinarse el trabajo.
c.  No efectúo ningún trabajo.
16.  Una fuerza neta constante de 100N actúa sobre un cuerpo de 8 kg en reposo,
moviéndolo 1 m. ¿Cuál será la rapidez del cuerpo?
a.  12.5 m/s
b.  5 m/s
c.  100 m/s
17.  Un tractor tira de una carreta con una fuerza constante de 100N, impartiéndole
una rapidez constante de 5 m/s. ¿Qué potencia desarrollo el tractor en 10 s?
a.  500 W
b.  5000 W
c.  50 W
18.  Si me pongo de pie en el borde de un carrusel que está girando, lo que está
cambiando es:
a.  Mi rapidez tangencial.
b.  Mi rapidez angular.
c.  Mi velocidad.
19.  Si coloco un CD en un reproductor de música, este empieza a girar. ¿Qué es
común para todas las partículas del disco?
a.  La rapidez rotacional.
b.  La rapidez tangencial.
c.  La rapidez centrípeta.
20.  Si suelto un cuerpo cilíndrico macizo, y uno hueco, ambos de la misma masa y
forma, por una pendiente, ¿Cuál de los 2 llegará primero al final de este plano
inclinado?
a.  Llegan al mismo tiempo, ya que tienen la misma masa.
b.  El cilindro hueco, puesto que es más fácil acelerarlo por ser hueco.
c.  El cilindro macizo, pues tiene menor inercia rotacional.
21.  El equilibrio mecánico de un cuerpo debe ser cero para que este esté en
equilibrio. Las condiciones para ello son:
a.  La fuerza neta sobre un cuerpo debe ser cero para que este no se mueva,
y su rapidez angular debe ser cero también, para que no rote.
b.  La suma de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo ha de ser cero, al igual
que la suma de los torques que actúen en el mismo.
c.  El cuerpo no debe moverse ni traslacional (de un punto a otro), ni
rotacionalmente (girar sobre sí mismo.)
22.  Teniendo en cuenta la definición de cantidad de movimiento angular,
podemos decir que este depende de:
a.  El momento de inercia de un cuerpo, y su aceleración angular.
b.  La masa de un cuerpo, su rapidez angular y el radio de curvatura al
cuadrado.
c.  La masa de un cuerpo, su velocidad de rotación y el radio de giro.
23.  Una bicicleta tiene ruedas de 2 m de circunferencia. ¿Cuál es la rapidez lineal
de la bicicleta cuando las ruedas giran a 1 revolución por segundo?
a.  6.28 m/s
b.  0.32 m/s
c.  2 m/s
24.  ¿En qué factor cambia la fuerza de gravedad entre 2 planetas si la distancia
entre ellos cambia en un factor de 5?
a.  25
b.  10
c.  5
25.  Un astronauta desciende en la superficie de un planeta que tiene el doble de
masa de la Tierra y el doble del diámetro. ¿Cómo difiere el peso del astronauta
del que tendría en la Tierra?
a.  No cambia, ya que si el planeta tiene el doble de masa el peso se duplica,
pero eso se compensa al duplicar el diámetro.
b.  Es la mitad, ya que al duplicar la masa del planeta, el peso se duplica;
mientras que al duplicar el diámetro, el peso se divide a la cuarta parte.
c.  Al incrementar la masa del planeta, el astronauta pesaría el doble, pero
no se puede decir nada de los efectos del diámetro, porque la atracción
gravitatoria depende del radio.
LABORATORIOS
Adjunto a la presente evaluación encontrará un documento con prácticas de
laboratorio que deberá cumplir por cada bimestre. En el EVA estará disponible un
apartado para que suban sus reportes sobre dicha práctica. Hay 2 por cada bimestre
y se llevaran a cabo en un laboratorio ya preparado en ciertos centros universitarios.
Además, habrá una práctica auto-guiada en caso de no poder movilizarse a dicho
centro, siempre y cuando cuenten con un justificativo válido.
A fin de avalar su participación en dichas prácticas, una parte de esa nota será obtenida
respondiendo a las siguientes preguntas, según la práctica que usted haya realizado
(las respuestas deberán adjuntarse al final de su reporte):
Práctica I: Caída libre (autoguiada)
1.  ¿Qué significa que un cuerpo está en caída libre?
2.  Teniendo en cuenta lo aplicado en su práctica, ¿Cree que la velocidad con la que
los cuerpos llegan al suelo es la misma?
3.  Tras analizar los resultados de su práctica, ¿Qué parámetros considera que
intervienen para que el resultado no coincida con el esperado?
Práctica II: Conservación de la energía (laboratorio)
1.  ¿Qué nos dice la Ley de Hooke?
2.  ¿Porque debemos evitar que el cuerpo empiece a oscilar al colocar las masas?
3.  Tras analizar los resultados de su práctica, ¿En qué posición del cuerpo, el valor
de la energía potencial gravitacional máxima es igual al de la energía potencial
elástica máxima?